实验一研究匀变速直线运动.ppt

第一章 实验一 研究匀变速直线运动,实验理论指导,考情案例导析,知能演练提升,(1)练习使用电火花打点计时器或电磁打点计时器。 (2)探究小车速度随时间变化的规律。 (3)测出小车做匀变速直线运动时的加速度。,电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。,(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌 面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端， 连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合 的钩码，将纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定 在小车的后面。实验装置如图实11所示，放手后， 看小车能否在木板上平稳地加速滑行。,图实11,(3)将小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开 小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上 打下一系列的点，换上新纸带，重复三次。 (4)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一 些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始 点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始 点，并标明0、1、2、3、4，测量各计数点到0点的距 离x，并填入表中。,(5)计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3 (6)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的 瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度， 填入上面的表格中。 (7)增减所挂钩码数，再做两次实验。,1由实验数据得出vt图像 (1)根据表格中的v、t数据，在平面直角 坐标系中仔细描点，如图实12所 示可以看到，描出的几个点都大致落 图实12 在一条直线上。,(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条 直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图像，它是一条倾斜的直线。 由实验得出的vt图像进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律。,2v-t图像分析 (1)分析图像的特点得出，小车运动的v t图像是一条倾斜的直线如图实13 所示，当时间增加相同的值t，速度也 会增加相同的值v，由此得出结论：小 图实13 车的速度随时间均匀变化。 (2)通过函数关系进一步得出，既然小车的vt图像是一条 倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为vktb， 显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化。,3求加速度 利用上面做出的vt图像或实验原理中的“逐差法”求出小车做匀变速直线运动的加速度。,(1)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇 到打出的是短横线，应调整振针距复写纸的高度，使之增大一点。 (2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时 器稳定工作后，再释放纸带。 (3)释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器位置。,(4)使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿过，墨 粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。 (5)小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸 带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集。,(6)选择一条理想的纸带，纸带上的点迹清晰。适当舍 弃开头密集部分，适当选取计数点(计数点与计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T。 (7)测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求， 计算a时要注意用逐差法，以减小误差。,(8)尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是： 细绳尽可能与长木板面保持平行； 滑轮和车轮摩擦力要尽量小； 长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。,(1)根据纸带测量的位移有误差。 (2)电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等。 (3)纸带运动时打点不稳定引起测量误差。 (4)用作图法，作出的vt图像并不是一条直线。 (5)木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度 只能是所测量段的平均加速度。,如图实14所示，利用频闪灯、小球、刻度尺可以测量小球沿斜面下滑过程中的加速度。图中是频闪灯在相同时间间隔T闪光照相得到的闪光照片，若用刻度尺测出相邻小球间的间隔x1、x2、x3、，利用逐差法xaT2，可以求出小球的加速度a。,图实14,(1)小球在相邻的相等时间内的位移差_(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属_直线运动。,答案 (1)相等 匀加速 (2)乙 1.10 m/s2,例2 在做“研究匀变速直线运动”的实验中： (1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是_。,(2)如图实16所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T0.02 s，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm。,图实16 下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。,(3)以A点为计时起点，在坐标图实17中画出小车的速度时间关系图线。 图实17,(4)根据你画出的小车的速度时间关系图线计算出的小 车的加速度a_m/s2。,答案 (1)弹簧测力计 (2)0.864 0.928 (3)见解析图 (4)(0.640.01),例3 (2011全国新课标卷)利用图实 18所示的装置可测量滑块在斜面 上运动的加速度。一斜面上安装有两 个光电门，其中光电门乙固定在斜面 图实18 上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两