高考物理 实验一研究匀变速直线运动复习课件 沪科版.ppt

实验一研究匀变速直线运动 过程分析导引 实验典例精析 实验一研究匀变速直线运动 知识要点归纳 知能优化演练 实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度 实验原理设物体做匀加速直线运动 加速度是a 在各个连续相等的时间t里的位移分别是s1 s2 s3 如图1 4 1所示为本实验得到的纸带 知识要点归纳 图1 4 1 1 s1 s2 s3 sn是相邻两计数点间的距离 2 s是两个连续相等的相邻时间里的位移之差 s1 s2 s1 s2 s3 s2 3 t是相邻两计数点间的时间间隔 t 0 02n n为两计数点间点子的间隔数 则有 s s2 s1 s3 s2 s4 s3 at2由上式还可得到s4 s1 s4 s3 s3 s2 s2 s1 3at2同理有s5 s2 s6 s3 3at2可见 测出各段位移s1 s2 即可求出 实验器材电火花计时器或电磁打点计时器 纸带 一端附有定滑轮的长木板 小车 刻度尺 导线 电源 细绳 钩码 复写纸片 一 实验步骤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 再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 并把它的一端固定在小车的后面 实验装置如图1 4 2所示 过程分析导引 图1 4 2 2 把小车停在靠近打点计时器处 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 3 从三条纸带中选择一条比较理想的纸带 舍掉开头比较密集的点 在后边便于测量的地方找一个开始点 并把每打五个点的时间作为时间的单位 即t 0 02s 5 0 1s 在选好的开始点下面记作0 第六点作为计数点1 依次标出计数点2 3 4 5 6 两相邻计数点间的距离用刻度尺测出 分别记作s1 s2 s6 4 根据测量结果和前面的计算公式 计算出a1 a2 a3的值 求出a的平均值 它就是小车做匀变速直线运动的加速度 三 注意事项1 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 2 应先接通电源 待打点计时器工作稳定后再释放小车 3 小车的加速度适当大些 能在约50cm的纸带上取出7 8个计数点为宜 4 要尽量减小纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦 5 选择一条理想的纸带 是指纸带上的点迹清晰 适当舍弃点子密集部分 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等于多少秒 四 误差分析本实验参与计算的量有s和t 因此误差来源于s和t 1 由于相邻两计数点之间的距离s测量有误差而使a的测量结果产生误差 2 由于电源的频率不稳定而使t不稳定产生误差 五 两种计时器的区别 研究匀变速直线运动的实验中打出的纸带如图1 4 3所示 图中的a b c d e均为计数点 相邻两计数点之间均包含5个自然打点间隔 测量计数点间距时 用刻度尺的零刻度线与纸带上的起始点o对齐 由a至e各点对应的刻度值分别为7 00 11 10 17 20 25 20和35 10 单位 cm 根据纸带 求 实验典例精析 图1 4 3 1 物体运动的加速度 2 打出c d点时纸带速度各为多大 解析 由题图可知 相邻两计数点的间距分别为sab 4 1cm sbc 6 1cm scd 8 0cm sde 9 9cm 所以在实验误差允许的范围内 s sbc sab scd sbc sde scd at2 答案 1 1 93m s2 2 0 705m s0 895m s 名师归纳 处理纸带时 常见的问题是求纸带的加速度及某点的瞬时速度 基本方法一定要记牢 会处理纸带上的数据是力学实验的基本要求 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器 其结构如图1 4 4甲所示 a b分别是光电门的激光发射和接收装置 当有物体从a b间通过时 光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来 现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数 图中mn是水平桌面 q是长木板与桌面的接触点 1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门 与之连接的两个光电计时器没有画出 长木板顶端p点悬有一铅锤 实验时 让滑块从长木板的顶端滑下 光电门1 2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1 0 10 2s和4 0 10 3s 用精度为0 05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d 其示数如图丙所示 图1 4 4 1 滑块的宽度d cm 2 滑块通过光电门1时的速度v1 m s 滑块通过光电门2时的速度v2 m s 结果保留两位有效数字