高考物理大一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 实验1 用打点计时器测速度 实验2 探究小车速度随时间变化的规律创新课件.ppt

实验1用打点计时器测速度 必考 实验2探究小车速度随时间变化的规律 必考 考纲解读 1 练习正确使用打点计时器 2 会计算纸带上各点的瞬时速度 3 会利用纸带计算加速度 4 会用图象法探究小车速度与时间的关系 并能根据图象求加速度 1 实验原理 2 实验过程 1 平行 纸带和细绳要和木板平行 2 两先两后 实验中应先接通电源 后让小车运动 实验完毕应先断开电源 后取纸带 3 防止碰撞 在到达长木板末端前应让小车停止运动 要防止钩码落地和小车与滑轮相撞 4 减小误差 小车的加速度要适当大些 可以减小长度的测量误差 加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6 7个计数点为宜 注意事项 5 纸带选取 选择一条点迹清晰的纸带 舍弃点密集部分 适当选取计数点 6 准确作图 在坐标纸上 纵 横轴选取合适的单位 避免所描点过密或过疏 而导致误差过大 仔细描点连线 不能连成折线 应作一条直线 让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 考点一平均速度 瞬时速度的计算 1 在本节的实验中 打点计时器使用的交流电源的频率为50hz 记录小车运动的纸带如图所示 在纸带上选择6个计数点a b c d e f 相邻两计数点之间还有四个点未画出 各点到a点的距离依次是2 0cm 5 0cm 9 0cm 14 0cm 20 0cm 根据学过的知识可以求出小车在b点的速度为vb m s ce间的平均速度为 m s 答案0 250 45 2 某同学在做 用打点计时器测速度 实验时 从打下的若干纸带中选取了点迹清晰的一条 如图所示 打点计时器的电源频率为50hz 答案 1 1 51 2 1 51 1 如何选取纸带和计数点 考点二实验原理与实验操作 要选取点迹清楚的一条 舍掉开始比较密集的点迹 从便于测量的地方取一个开始点 然后每5个点取一个计数点 测量出相邻计数点间的距离 利用打下点的纸带和测量的有关数据便可以进行计算 2 判定物体运动的性质 通过研究纸带上各点之间的间距 可以判断物体的运动情况 若连续相邻相等的时间间隔内的位移x1 x2 x3 基本相等 则物体在实验误差允许范围内做匀速运动 若 x xm xn xm xn为纸带上相邻的两段位移 基本相等 则物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动 3 由纸带求物体的运动速度 1 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器 如图中甲 乙所示是高中物理实验中常用的两种 请回答下面的问题 1 甲图是 打点计时器 电源采用的是 2 乙图是 打点计时器 电源采用的是 3 已知打点计时器所用交流电源的频率是f 用它记录一个运动小车的位移 打出的一条纸带和已选好的计数点0 1 2 3 4如图丙所示 某同学测量出1 2两点间的距离为x12 3 4两点间的距离为x34 由此可计算出小车在1 2两点间的平均速度为 在3 4两点间的平均速度为 2 在 探究小车速度随时间变化的规律 的实验中 某同学操作以下实验步骤 其中错误或遗漏的步骤有 遗漏步骤可编上序号g h a 拉住纸带 将小车移至靠近打点计时器处放开纸带 再接通电源b 将打点计时器固定在平板上 并接好电路c 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过定滑轮 下面吊着适当重的钩码d 取下纸带e 将平板一端抬高 轻推小车 使小车能在平板上做匀速运动f 将纸带固定在小车尾部 并穿过打点计时器的限位孔 1 所列步骤中有错误的是 2 遗漏的步骤 3 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序 解析 1 步骤a中应先通电 再放纸带 顺序不能颠倒 d中取下纸带前应先断开电源 2 遗漏的步骤g 换上新纸带 重复实验三次 3 步骤完善后 合理的实验步骤顺序为bfecadg 答案 1 a中应先通电 再放纸带 d中取下纸带前应先断开电源 2 g 换上新纸带 重复实验三次 3 bfecadg 3 在 利用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度 实验中 某同学在打出的纸带上每五个点取一个计数点 共取了a b c d e f六个点 每相邻两个计数点间的四个点未画出 如图甲所示 打点计时器每隔0 02s打一次点 从每一个计数点处剪开分成五段 分别叫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 如图乙所示 由此可以得到一条表示v t关系的图线 从而求出加速度 1 若在xoy坐标系中用最简捷的方法作出能表示v t关系的图线 则 轴相当于v轴 2 从第一个计数点开始计时 要想求出0 15s时刻的瞬时速度 需要测出 段纸带的长度 3 若测得a段纸带的长度为2 0cm e段纸带的长度为10 0cm 则加速度为 m s2 解析 1 做匀加速直线运动的物体某段时间的中间时刻速度等于这段时间的平均速度 则y轴相当于v轴 2 0 15s处于bc段的中间时刻 则需求出b段纸带的长度 3 由s5 s1 4at2可求出加速度为2m s2 答案 1 y 2 b 3 2 4 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动 实验步骤如下 a 安装好实验器材 b 让小车拖着纸带运动 打点计时器在纸带上打下一系列小点 重复几次 选出一条点迹比较清晰的纸带 从便于测量的点开始 每五个点取一个计数点 如图乙中a b c d等点 c 测出x1 x2 x3 结合上述实验步骤 请你继续完成下列问题 1 实验中 除打点计时器 含纸带 复写纸 小车 一端附有滑轮的长木板 细绳 钩码 导线及开关外 在下列的仪器和器材中 必须使用的有 填选项代号 a 电压合适的50hz交流电源b 电压可调的直流电源c 秒表d 刻度尺e 天平f 重锤g 弹簧测力计h 滑动变阻器 2 如果小车做匀加速直线运动 所得纸带如图乙所示 则x1 x2 x3的关系是 已知打点计时器打点的时间间隔是t 则打c点时小车的速度大小是 1 用图象表示速度 考点三描绘v t图象 物体运动的速度与时间的关系也可以用图象描述 以速度v为纵轴 时间t为横轴在方格纸上建立直角坐标系 将实验中的v t数据 在坐标系中描点 再用一条平滑的曲线来 拟合 坐标系中描出的点 这条曲线反映了速度v与时间t的关系 如图所示 2 实验中计算加速度的三种方法 1 实验中 如图所示为一次记录小车运动情况的纸带 图中a b c d e为相邻的计数点 相邻计数点间的时间间隔t 0 1s 1 根据纸带可判定小车做 运动 2 根据纸带计算各点瞬时速度 vd m s vc m s vb m s 在如图所示坐标中作出小车的v t图线 并根据图线求出a 3 将图线延长与纵轴相交 交点的速度的物理意义是 描点连线得如图所示v t图线 根据图线斜率知 a 12 60m s2 3 图线与纵轴交点的速度的物理意义是零时刻小车经过a点的速度 答案 1 匀加速直线 2 3 902 641 38见解析图12 60m s2 3 零时刻小车经过a点的速度 2 某同学用图甲的实验装置分析匀变速直线运动 电火花计时器所接电源频率为50hz 如图乙是他在实验中得到的一条纸带 他将选出的纸带舍去开始密集的点迹 然后从便于测量的点开始 每5个点取一个计数点 如图乙中a b c d e f g点所示 他把一个毫米刻度尺放在纸带上 其零刻度线和计数点a a为所选计数点中最早打下的点 对齐 试分析下列问题 甲 乙 1 读出相邻两点间的长度 进行下列计算并填入表内 单位 cm 由此可得出 在误差允许的范围内 所