高中物理 第二章 探究匀变速直线运动规律章末整合提升配套课件 粤教版必修1.ppt

章末整合提升 重力 9 8m s2 gt 2gs 加速度 vt v0 at at2 1 2 3 1 3 5 12 22 32 实验 研究匀变速直线运动 一 实验目的 1 练习打点计时器的使用 纸带数据处理和测瞬时速度的 方法 2 掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 s at2 3 测定匀变速直线运动的加速度 二 实验原理1 打点计时器 1 作用 计时仪器 每隔0 02s打一次点 2 工作条件 电磁打点计时器6v交流电源 电火花计时 器220v交流电源 3 纸带上点的意义 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置 通过研究纸带上各点之间的间隔 可以判断物体的运动 情况 可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔 匀变速直线运动 即 2 利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 1 沿直线运动的物体在连续相等时间间隔的不同时刻的速度分别为v1 v2 v3 v4 若v2 v1 v3 v2 v4 v3 则说明物体在相等时间内速度的增量相等 由此说明物体在做 2 设相邻点之间的位移为s1 s2 s3 如图2 1所示 图2 1 若 s s2 s1 s3 s2 at2 常数 0 则物体做 匀变速直线运动 3 速度的求解方法 图2 2 4 利用纸带求被测物体的加速度有三种方法 3 用v t图象求加速度 根据v t数据 在直角坐标系中仔细描点 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 落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧 这条直线就是本次实验的v t图线 它是一条倾斜的直线 图线的斜率即为物体运动的加速度 三 实验器材 打点计时器 纸带 复写纸片 低压交流电源 小车 细 绳 一端附有滑轮的长木板 刻度尺 钩码 导线 四 实验步骤 1 按图2 3所示 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上 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 图2 3 2 把细绳的一端固定在小车上 跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码 让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上 用手拉住小车 3 先接通电源 后放开小车 让小车运动 这样打点计时器就在纸带上打下一系列点 取下纸带 更换新纸带 至少重复3次 4 从三条纸带中选择一条比较理想的 舍掉开始一些比较密集的点 从后边便于测量的点开始确定计数点 为了计算方便和减小误差 通常用连续打点五次的时间作为时间单位 即t 0 1s 正确使用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离s1 s2 s3 sn 并填入设计的表格中 利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求出各计数点的瞬时速度 6 作出v t图象 求得直线的斜率即为物体运动的加速度 5 用逐差法计算加速度的值 五 注意事项 1 细绳尽可能与平板平行 以确保细绳对小车的拉力不变 2 开始释放小车时 小车应尽量靠近打点计时器 3 小车的加速度应适当大一些 以能在纸带长约50cm的 范围内清楚地取7 8个计数点为宜 4 要防止钩码落地撞坏 小车跟定滑轮相撞 应采取一些 防范措施 5 要区别计时器打出的点与人为选取的计数点 一般把计时器打出的5个点作为1个计数点 选取的计数点不少于6个 6 不要分段测量各段位移 应尽可能地一次测量完毕 可先统一量出到计数起点0之间的距离 读数时估读到毫米的下一位 六 误差分析 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v t图象并不是一条直线 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 例1 如图2 4所示是 研究匀变速直线运动 实验中获得的一条纸带 o a b c d和e为纸带上六个计数点 加速度大小用a表示 图2 4 1 od间的距离为 cm 2 图2 5是根据实验数据绘出的s t2图线 s为各计数点至同一起点的距离 斜率表示 其大小为 m s2 结果保留三位有效数字 图2 5 例2 如图2 6所示是某同学在做匀变速直线运动实验中 获得的一条纸带 1 已知打点计时器电源频率为50hz 则纸带上打相邻两 点的时间间隔为 2 a b c d是纸带上四个计数点 每两个相邻计数点间有四个点没有画出 从图中读出a b两点间距s c点对应的速度是 结果保留三位有效数字 图2 6 解析 c点的瞬时速度等于bd段的平均速度 答案 1 1 0 02s 2 0 71cm0 100m s 触类旁通 1 2012年汕尾模拟 在 研究匀变速直线运动 的实验中 若已算出各点的时刻所对应的瞬时速度 则计算加速度最合理 的方法是 d 依次算出通过连续两计数点的加速度 算出平均值作为小车的加速度 解析 方法b偶然误差较大 方法d实际上仅由始末两个速度决定 偶然误差也比较大 只有利用实验数据画出对应的v t图象 才可充分利用各次测量数据 减少偶然误差 由于在物理图象中 两坐标轴的分度大小往往是不相等的 根据同一数据 可以画出倾角不同的许多图线 方法a是错误的 另外测量角度误差较大 正确的方法是根据图线找出不同时刻所对 确的 答案 c 2 2013年惠州东江中学期中 1 打点计时器是利用 填 直流 或 交流 电源进行工作的计时仪器 若电源频率为50hz 则它们每隔 秒打一个点 其中电火花打点计时器所用电压为 v 2 在 研究匀变速直线运动 实验中 某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带 纸带上每两个计数点间还有四个点未画出 两计数点间时间t 0 1s 其中s1 3 01cm s2 6 51cm s3 10 5cm s4 14 99cm s5 20 01cm s6 25 50cm 图2 7 接通电源与让纸带 随物体 开始运动 这两个操作的时 间关系应当是 a 先接通电源 再释放纸带b 先释放纸带 再接通电源c 释放纸带的同时接通电源d 不同的实验要求不同 实验记录的s1 s2 s3 s4 s5 s6六组数据中记录有误的数据是 用数据前的符号表示 小车运动的加速度计算表达式为