【优化探究】高考物理一轮复习 第1章第4单元课件 必修1.ppt

一 实验目的1 学会用打上点的纸带研究物体的运动 2 掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 3 会利用纸带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 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 四 实验步骤1 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 如图所示 2 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过滑轮 并在绳的另一端挂上合适的钩码 把纸带穿过打点计时器 纸带要放在复写纸下面 并把纸带的一端固定在小车的后面 3 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 取下纸带 换上新纸带 重复实验三次 4 从三条纸带中选择一条比较理想的纸带 舍掉开头一些比较密集的点 在后边便于测量的地方找一个开始点 为了测量方便和减少误差 通常不用每打一次点的时间作为时间的单位 而用每打五次点的时间作为时间的单位 就是t 0 02s 5 0 1s 在选好的开始点下标明a 依次标为b c d e 叫做计数点 5 一般要测出六段位移s1 s2 s3 s4 s5 s6 6 根据测量结果 利用 实验原理 中给出的公式算出加速度a1 a2 a3的值 注意t 0 1s 求出a1 a2 a3的平均值 就是小车做匀变速直线运动的加速度 五 实验中应注意的事项1 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点 如遇到打出的是短横线 应调整振针距复写纸的高度 使之增大一点 2 使用打点计时器打点时 应先接通电源 待打点计时器稳定工作后 再释放纸带 3 释放物体前 应使物体停在靠近打点计时器位置 4 使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿过 墨粉纸盘夹在两纸带之间 使用电磁打点计时器时 应让纸带通过限位孔 压在复写纸下面 5 小车另一端挂的钩码个数要适当 避免速度过大而使纸带上打的点太少 或者速度太小 使纸带上的点过于密集 6 选择一条理想的纸带 是指纸带上的点迹清晰 适当舍弃开头密集部分 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 7 测s时不要分段测量 读数时要注意有效数字的要求 计算a时要注意用逐差法 以减小误差 六 实验改进物块带动小车做加速运动时 因受轨道等各方面的影响 致使小车加速度不恒定 即小车不能真正做匀加速直线运动 若采用如图装置则可避免 将包有白纸的总质量为m的圆柱金属棒替代纸带和重物 蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速转动 使之替代打点计时器 当烧断挂圆柱的线后 圆柱金属棒竖直自由落下 毛笔就在圆柱金属棒面的纸上画出记号 得到对应的纸带 如图所示 测出在同一条竖直线上各相邻的两条画线之间的间隔s1 s2 s3 利用逐差法 s at2 根据电动机转动的周期t 即可求出金属棒下落的加速度a 实验原理和实验误差 用打点计时器研究物体的自由落体运动 得到如图所示一段纸带 测得ab 7 65cm bc 9 17cm 已知交流电频率是50hz 则打b点时物体的瞬时速度为 m s 如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小 可能的原因是 答案 见解析 实验数据的处理 如图甲所示 小车放在斜面上 车前端拴有不可伸长的细线 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距离 启动打点计时器 释放重物 小车在重物牵引下 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 图乙中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 5m 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 答案 1 5 0 2 d4 d5区间内 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度 滑块上的左右端各有一个完全一样的遮光板 若光线被遮光板遮挡 光电传感器会输出高电平 滑块在细线的牵引下向左加速运动 遮光板1 2分别经过光电传感器时 通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象 1 实验前 接通气源 将滑块 不挂钩码 置于气垫导轨上 轻推滑块 则图乙中的t1 t2 t3 t4间满足关系 则说明气垫导轨已经水平 2 如图丙所示 用游标卡尺测量遮光板的宽度d 挂上钩码后 将滑块由如图甲所示位置释放 通过光电传感器和计算机得到的图象如图乙所示 若t1 t2 t3 t4和d已知 则遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度分别为 用已知量的字母表示 3 在 2 情况下 滑块运动的加速度a 用已知量的字母表示 本章的命题热点主要集中在以下几点 1 应用运动图象 特别是v t图象 分析问题 2 匀变速直线运动规律的理解及应用 3 将直线运动规律和牛顿运动定律结合起来考查 4 将曲线运动 如平抛 类平抛运动 分解成两个直线运动 再结合牛顿运动定律和直线运动的有关规律解决问题 1 a b两车在两条平行的直车道上同方向行驶 它们的v t图象如图所示 在t 0时刻 两车间距离为d t 5s的时刻它们第一次相遇 关于两车之间的关系 下列说法正确的是 a t 15s的时刻两车第二次相遇b t 20s的时刻两车第二次相遇c 在5 15s时间内 先是a车在前 而后是b车在前d 在10 15s时间内 两车间距离逐渐变大 解析 考查运动学图象分析 两车同向运动 a做匀减速运动 b做匀加速运动 t 0时两车相距为d t 5s时两车第一次相遇 t 5s到t 15s时间段内 由图象可以看出 两者位移相等 因此t 15s两者第二次相遇 a项正确 t 5s到t 20s时间段内 b的位移比a的大 因此b在a的前面 b项错误 在t 5s到t 15s时间段内 先是a车在前直到两者相遇 c项错误 10 15s内两者的距离在减小 d项错误 答案 a 2 一辆值勤的警车停在公路边 当警员发现从他旁边以10m s的速度匀速行驶的货车严重超载时 决定前去追赶 经过5 5s后警车发动起来 并以2 5m s2的加速度做匀加速运动 但警车的行驶速度必须控制在90km h以内 问 1 警车在追赶货车的过程中 两车间的最大距离是多少 2 警车发动后要多长时间才能追上货车 答案 1 75m 2 12s 3 大雪过后容易发生交通事故 究其原因 主要是大雪覆盖路面后被车轮挤压 部分融化为水 在严寒的天气下 又马上结成冰 汽车在光滑的路面上行驶 刹车时难以停下 据测定 汽车橡胶轮胎