从斜面上下滑的物体的加速度.doc

课题3 测定从斜面上滑下的物体的加速度 （本课题可以在必修课上使用） 机型：TI-83 Plus图形计算器 其它器材准备：CBR测距仪、专用联接线。2米左右的长直轨道，乒乓球。 教学过程：一、匀变速直线运动 1．定义：在相等的时间内，速度的变化量都相等的直线运动叫做匀变速直线运动。 2．匀变速直线运动的速度—时间图象（见图1） 二、匀变速直线运动的加速度 1．定义：在匀变速直线运动中，物体的速度变化跟发生这一速度变化所用时间的比，叫做匀变速直线运动的加速度。 2．公式： 。 3．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。 三、加速度的测定 1．实验装置见图1，轨道一端垫高组成斜面，用CBR测定乒乓球沿斜面滑下的加速度大小。 2．CBR开机方法：①用专用接线连接TI—83Plus和CBR。 ②按ON键打开TI—83Plus电源。③按应用功能键APPS，进入Applications界面（见图2）。按数字键2选择CBR/CBL功能（见图3）。按ENTER回车键，进入CBR/CBL主菜单（见图4）。 3.CBR参数设定：①在CBR/CBL的主菜单上，按数字键3，选择RANGER测距仪（见图5）。再按ENTER回车键进入MAIN MENU测距仪主菜单（见图6）。②按数字键1，选择SETUP，启动工作设定菜单MAIN MENU（见图7）。 ③按▲、▼光标键将光标移动到REALTIME项，按ENTER选择NO。按▼光标键将光标移动到TIME(S)，用数字键设定时间为1-2秒。按▼光标键将光标移动到DISPLAY项按ENTER选择VEL，即速度-时间图象。按▼光标键将光标移动到BEGIN ON按ENTER选择ENTER。将光标下移动到SMOOTHING项按ENTER选择HEAVY。将光标下移动到UNITS项按ENTER选择METERS。最后将光标上移到右上角的START NOW按[ENTER]进入等待工作状态。 4.一切就绪后，先释放乒乓球，当乒乓球离CBR探头在0.5米左右时，按ENTER键开始测量。CBR上的指示灯闪烁时，说明正在工作。测量结束，几秒钟数据传输后，即可在TI—83 Plus上获得速度-时间图象（V-T图）（见图8）。 四、数据处理 1．由图8可知，v-t图象的中间一段是匀变速的，应取中间一段图线来研究。 2．按ENTER键，进入PLOT MENU（见图9）。将光标移动到第2行VEL-TIME，然后按数字键4，进入图 表工具菜单PLOT TOOLS（见图10）。按数字键1，打开选择区域功能。右移光标到中间直线段的左端（见图11），按ENTER键选定LEFT BOUND（见图12）。再右移光标到中间直线段的右端，按ENTER键选定RIGHT BOUND。则屏幕上出现选定的那段图象（见图13）。要观察加速度情况a-t图象，可按ENTER键，再按数字键3即可（见图14）。 3．要求不高的情况下，移动光标键?和?在图象上取相距较远的两点，用求直线斜率的办法可求得加速度： 。 4．如需精确值，可作以下函数拟合求解。 五、函数拟合 1．按MODE功能键，三次下移光标键▼，按ENTER激活Func函数功能（涂黑）（见图15）。 2．按STAT进入统计功能（见图16）、按5，选择SETUP EDITOR，并按ENTER。 3．按STAT、1，进入STAT EDIT菜单中EDIT功能（见图17）。表中L1记录的是时间，L2是对应L1的位置，L3是对应L1的速度值。 4．按Y=，按CLEAR清屏（见图18）,按2nd、STAT PLOT（屏幕下左一键），进入统计图表功能（见图19）。再按[1]显示PLOT 1的统计图编辑器（见图20）。 5．按ENTER使PLOT1涂黑，表明开启了PLOT 1功能，按▼、ENTER选择第一种图表（散点图）。按▼、2nd和L1指定X轴为L1数组；按▼、2nd和L3指定Y轴为L3数组；按▼、?、?和ENTER选择 · 为数据点标记（见图20）。 6．按ZOOM键，按9选择ZOOMSTAT（为当前统计数组设置值）（见图21）。屏幕显示出新的v-t图象（见图22）。 7．按STAT、?进入STAT CALC拟合函数设定菜单（见图23）。 ①根据图象，估计可能的函数来拟合数据。按你所选择的函数序号将函数名粘帖到屏幕（见图24）。 ②按2nd、L1、，；2nd、L3、，对拟合函数进行赋值。 ③按VARS、?，进入子菜单（见图25）。按1选择FUNC，再按1粘贴函数名Y1到屏幕（见图26）。 ④按ENTER执行取定的函数与实验数据的拟合。屏幕显示该函数的情况。 ⑤按[GRAPH]显示拟合的图象情况（见图27）。 ⑥如果需重新拟合，可按[Y=]，按[CLEAR]清