江苏省常州市西夏墅中学高三物理“直线运动”第6课时 实验复习学案.doc

江苏省常州市西夏墅中学高三物理“直线运动”第6课时 实验复习学案班级：姓名一、考纲要求经历“研究物体运动速度随时间变化规律”的探究过程，会用打点计时器来研究匀变速直线运动。运用列表法、图像法处理实验数据、分析运动特点等。体验在实验研究中获取数据，作出图像，分析图像，寻找规律的科学思维方法。二、实验目的、原理、器材、过程、误差分析等见“世纪金榜”p11-12（课前预习）三、例题分析1、电磁打点计时器是一种使用_电源的计时仪器，它的工作电压是_ v。当电源频率是50hz时，它每隔_s打一次点。 使用打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸应放在纸带的_面，应把_电源用导线接在_上，打点时应先_，再让纸带运动。 根据打点计数器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是： _a、时间间隔b、位移c、加速度d、平均速度 2、某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来。（1）_;(2)_;(3)_. 3、做“测定匀加速直线运动的加速度实验时，其主要步骤是： 安装好带滑轮的长木板、打点计时器、小车、细线、钩码和纸带； 从三条纸带中选出一条较为理想的，并定好记数点； 接通电源，放开小车，打点，给纸带编号，换上新纸带，重复三次； 根据公式求出a1、a2、a3，再求平均值； 测量各相邻记数点之间的距离sl、s2、s3，把测量结果填人表中。 上述各步骤的正确顺序应该是_ _。4、某同学在“测匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录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所示，每两个相邻计数点间的时间间隔为0.1s。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下点b、c、d、e、f时小车的瞬时速度vb= m/svc= m/svd= m/sve= m/svf= m/s（2）在坐标纸上画出小车的速度图像5、（07广东）如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50hz。图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_。（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_。 6、（启东市一调）在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50hz的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了a、b、c、d、e、f六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小yxoabcdeabcdef 请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在右图上)，并指出哪个轴相当于v轴？答： ；从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答： ；若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为 m/s27、实验中应注意的问题：（1）开始释放小车时，应使小车_（2）应该先，待打点计时器稳定后，再（3）小车的加速度应适当 一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取78个计数点为宜。(4) 选择一条比较理想的纸带，是指纸带上的，即舍掉比较密集的点，应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般把计时器打出的5个点作为一个计数点），选取的计数点不得少于6个。（5）不要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可先统一量出到计数点0之间的距离），读数时应估读到毫米的下一位。 （6）纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。实验拓展：利用匀变速规律测量自由落体的重力加速度方法一：用电磁打点计时器测量自由落体的重力加速度步骤：1将铁架台放于水平桌的边沿，打点计时器固定于支架的下端并位于竖直平面内。铁架台底座上放一重物以保持支架的稳定。打点纸带上端穿过计时器的限位孔，并用夹子固定起来，下端通过夹子悬挂一重锤，如图2接上电源，闭合开关。待打点计时器工作稳定后，放开上面的夹子让重锤带着纸带自由下落。这时计时器在纸带上打下了一系列点。重复实验，可得几条打点纸带。3在纸带上选取56个点，分别求出打点计时器在打这几个点时，重锤下落的速度及对应的时刻，把乘出的结果在坐标纸上以t为横坐标，以v为纵坐标，画出各点。再根据这些点画直线，直线的斜率即为利用该纸带测出的重力加速度的值。然后利用另外几条纸带分别求出重力加速度的值，最后求出这些重力加速度值的平均值，即为该地区的重力加速度值。【例1】(2006重庆卷12分)某同学用上图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题22图3所示。该同学用两种方法处理数据(t为相邻两计数点的时间间隔)：方法a：由，取平均值g=8.667 m/s2;方法b：由取平均值g=8.673 m/s2。从数据处理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，对实验结果起作用的，方法a中有_;方法b中有_。因此，选择方法_（a或b）更合理，这样可以减少实验的_(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源有_（试举出两条）。方法二：用滴水法测量自由落体的重力加速度【例2】用滴水法可以测定重力加速度的值方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板a，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一水滴滴在挡板上的声音的同时，下一水滴刚好开始下落首先量出水龙头口离挡板的高度a，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、4”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为l (1)写出用上述测量计算重力加速度g的表达式_(2)为了减小误差，改变h的数据，测出多组数据记录在表格中(表中t是水滴从水龙头口到a板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，在下图所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值(保留两位有效数字)g=_方法三：频闪摄影法测量自由落体的重力加速度【例3】摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图中是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次。(1)根据这张频闪照片，你能获取关于自由落体运动的哪些规律性的东西？如果要通过这幅照片测量自由落体加速度，可以采用哪几种方法？（照片中的数字是小球距起落点的距离，单位：cm） (2)第4张照片对应的瞬时速度？课后作业：1、一学生在练习使用打点计数器时，纸带上打出的不是圆点，而是短线，这可是因为( )a、打点计数器错接在直流电源上；b、电源电压不稳定； c、电源的频率不稳定；d、振针压得过紧。 2. 本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是( )a、 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10s； b、 每隔4个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08s； c、 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.10s； d、 每隔5个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.08s； 3、 打点计时器原来工作电压的频率是50hz，如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为60hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是 。（填“偏大”、“不变”和“偏小”）5、(05广东)如图所示。某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为t=0.10s，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm，则a点处瞬间速度的大小是_m/s，小车运动的加速度计算表达式为_，加速度大小是_m/s2(计算结果保留两位有效数字)。6、在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得到一条只有两个测量数据的纸带如图3-7所示。图中a、b、c、d、e、f为相邻的6个记数点，若相邻两记数点间的时间间隔为0.1s，则物体的加速度a=_。 7、（09年上海）8小明同学在学习了dis实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。实验次数不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（）第一次i0.230440.347第二次0.174640.344第三次0.116620.343第四次0.058500.342则以下表述正确的是（ ） 四个挡光片中，挡光片i的宽度最小 四个挡光片中，挡光片的宽度最小四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度a b c d8、（09年广东理科基础）“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50hz)，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的