江苏省溧阳市高三物理一轮复习 直线运动实验：匀变速运动探究学案 新人教版.doc

第二章 匀变速直线运动的研究 实验复习 （总05） 一、学习目标：1、掌握打点计时器的使用方法。2、会用打点计时器判断物体的运动情况、求瞬时速度、加速度。二、知识归纳：实验目的1练习使用打点计时器，利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律2能画出小车运动的vt图象，并根据图象求加速度实验原理1打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔 打一次点(2)工作条件：电磁打点计时器： v的 电源电火花计时器： v的 电源(3)纸带上各点的意义：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2利用纸带判断物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即x1x2x3，则物体做 直线运动(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4，若xx2x1x3x2x4x3，则说明物体在做 直线运动，且x .3速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求瞬时速度，即vn，如图所示(2)“逐差法”求加速度，即a1，a2，a3，然后取平均值，即，这样可以使所给数据全部得到利用，以提高结果的准确性(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出vt图，直线的 即加速度实验器材电火花计时器(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、 、导线、交流电源、复写纸片【实验步骤】1仪器安装(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 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，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面实验装置见图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行2测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先 ，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，随后立即关闭电源换上新纸带，重复三次(2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，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 s，如图所示，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离 (3)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(4)增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，再做两次实验【数据处理及实验结论1由实验数据得出vt图象 (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，可以看到，对于每次实验，描出的几个点大致落在一条直线上(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图象，它是一条倾斜的直线2由实验得出vt图象后，进一步分析得出小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的vt图象是一条倾斜的直线如图所示，当时间增加相同的值t时，速度也会增加相同的值v，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化 3求出小车的加速度：利用vt图象的斜率求加速度a或利用逐差法求加速度a误差分析(1)计时器打出的点不清晰，可能是电压偏 或振针位置不合适.(2)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些.(3)计时器打点时，应先 ，待打点稳定后，再 .(4)拉动纸带前，应使拉动端停靠在靠近 的位置.(5)小车的加速度应适当 些，可以减小长度的测量差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出78个计数点为宜.三、【例题与训练】1.在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( )a.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位b.使小车运动的加速度尽量小些c.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算d.适当增加挂在细绳下钩码的个数2.某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，该同学选择了a、b、c、d、e、f六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.(1)小车做什么运动？(2)试计算瞬时速度vb、vc、vd、ve各多大？(3)计算小车的加速度多大？3.(天津高考)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需_(填字母代号)中的器材a直流电源、天平及砝码b直流电源、毫米刻度尺c交流电源、天平及砝码 d交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作_图象，其纵轴表示的是_，横轴表示的是_4某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出a、b、c、d、e、f、g共7个计数点，其相邻点间的距离如图实114所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算打下b、e两个点时小车的瞬时速度(要求保留三位有效数字)vb_ m/s，vc0.479 m/s，vd0.560 m/s，ve_ m/s，vf0.721 m/s.(2)以a