高考物理大一轮361度全程复习 实验一 探究速度随时间的变化规律课件.ppt

实验一探究速度随时间的变化规律 一 实验目的1 掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 2 会利用纸带测定匀变速直线运动的速度和加速度 二 实验装置与器材 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 1 电磁打点计时器 6v以下交流电源 2 电火花计时器 220v交流电源 3 纸带上点的意义 1 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置 2 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 三 实验原理1 判断物体运动情况 1 如果x1 x2 x3 则物体做匀速直线运动 2 如果x2 x1 x3 x2 x4 x3 k 常数 则物体做匀变速直线运动 2 平均速度法 求速度 四 实验过程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远离滑轮的一端 连接好电路 把一条细绳拴在小车上 使细绳跨过滑轮 下边挂上合适的钩码 接通电源 然后放开小车 让小车拖着纸带运动 打完后关闭电源 多打几条纸带 五 纸带处理从几条纸带中选择一条比较理想的纸带 舍掉开始一些比较密集的点 在后面便于测量的地方找一个开始点 以后依次每五个点取一个计数点 确定好计数始点 并标明0 1 2 3 4 测量各计数点到0点的距离d 计算出相邻的计数点之间的距离x1 x2 x3 求出各计数点的速度vn 由vn数据作出v t图象 六 注意事项1 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 2 应该先接通电源 再释放小车 当小车到达滑轮前及时用手按住 3 先断开电源 再取下纸带 4 对于电磁打点计时器 如打出的点较轻或是短线时 应调整振针距复写纸的高度 5 选择一条理想的纸带 是指纸带上的点迹清晰 适当舍弃点密集部分 适当选取计数点 注意计数点与计时点的区别 弄清楚所选的时间间隔t等于多少 6 每打好一条纸带 将定位轴上的复写纸换个位置 以保证打点清晰 注意此项只对于电磁打点计时器 7 不要分段测量各段位移 应一次测出各计数点与第0个计数点的距离 再逐个计算x1 x2 x3 读数时应估读到0 1mm 8 尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是 1 细绳尽可能与板面保持平行 2 滑轮和车轮灵活 3 长木板表面粗糙程度 纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致 七 误差分析1 小车拉着纸带所做的加速运动中加速度不恒定 这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度 2 纸带运动时打点不稳定引起测量误差 3 纸带上计数点间距离测量带来偶然误差 如距离较小时的测量误差 4 计数点间距离测量应从所标出的0 1 2 3 中的0点开始 分别测出0 1 0 2 0 3 之间的距离 然后计算0 1 1 2 2 3 间的距离分别表示为x1 x2 x3 这样可以减小因测量带来的偶然误差 5 小车运动中所受摩擦力变化产生误差 2010 杭州月考 在 研究匀变速直线运动的规律 的实验中 打点计时器使用的交流电的频率为50hz 记录小车做匀变速运动的纸带如图1 4 3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 其他各点到a点的距离依次是2 0cm 5 0cm 9 0cm 14 0cm 20 0cm 1 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 2 以打b点时为计时起点 建立v t坐标系如图1 4 4所示 请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线 3 根据图线可得小车运动的加速度为 m s2 答案 1 0 250 45 2 见解析 3 1 0 1 审题时要注意 计数点是如何选取的 长度采用了什么单位 距离 是哪段距离 2 作v t图象时 要使尽可能多的点分布在直线上 不在上面的点尽量平均分配到直线两侧 误差过大的点可不予考虑 在 研究匀变速直线运动的规律 的实验中 用打点计时器记录纸带运动的时间 计时器所用电源的频率为50hz 图1 4 5为小车带动的纸带上记录的一些点 在每相邻两点间都有四个点未画出 按时间顺序取0 1 2 3 4 5六个点 用米尺量出1 2 3 4 5点到0点的距离如图所示 1 小车做什么运动 2 若小车做匀变速直线运动 那么当打第3个计数点时小车的速度为多少 小车的加速度为多少 解析 1 纸带上打下的点记录了小车的运动情况 计数点间的时间间隔为t 0 02 5s 0 1s 设各相邻点间的距离分别为x1 x2 x3 x4 x5 则x1 8 78cm x2 7 30cm x3 5 79cm x4 4 29cm x5 2 80cm 相邻的位移差 x x2 x1 x3 x2 x4 x3 x5 x4 所以小车做匀减速直线运动 答案 1 匀减速直线运动 2 50 4cm s 1 50m s2负号表示加速度方向与初速度方向相反 1 本题还可以分别求出打1 2 3 4点时小车的瞬时速度 然后画出小车运动的v t图象 由图线的斜率求加速度 2 将不易直接测量的物理