高考物理大一轮复习 实验01 研究匀变速直线运动课件 新人教版.ppt

运动的描述匀变速直线运动 第一章 实验一研究匀变速直线运动 栏 目 导 航 一 实验目的1 练习正确使用打点计时器 2 会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度 加速度 3 会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律 并能画出小车运动的v t图象 根据图象求加速度 二 实验原理从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间 量出相邻计数点间的距离 利用平均速度求出瞬时速度 计算相邻计数点距离之差 看其是否是一个常数来确定运动性质 三 实验器材电火花计时器 或电磁打点计时器 一端附有滑轮的长木板 小车 纸带 细线 钩码 刻度尺 导线 电源 复写纸片 四 实验步骤1 按照实验原理图 把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端 接好电源 2 把一细线系在小车上 细线绕过滑轮 下端挂合适的钩码 纸带穿过打点计时器 固定在小车后面 3 把小车停靠在打点计时器处 接通电源 放开小车 4 小车运动一段时间后 断开电源 取下纸带 5 换纸带反复做三次 选择一条比较理想的纸带进行测量分析 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 请你继续完成下列任务 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 2 如果小车做匀加速运动 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 3 如果小车做匀加速直线运动 测出前六段相等时间内的位移分别为x1 x2 x3 x4 x5 x6 已知打点计时器打点的时间间隔是t 则小车的加速度a的表达式为 1 两种打点计时器的不同 电磁打点计时器使用6v以下低压50hz交流电源 用振针打点 每隔0 02s打一次点 电火花计时器使用220v50hz交流电源 电火花打点 每隔0 02s打一次点 2 匀变速直线运动的判断 连续相等时间内的位移之差为恒量 即x2 x1 x3 x2 x4 x3 恒量 物体做匀变速直线运动 跟踪训练 1 2018 佛山模拟 某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度 1 电磁打点计时器是一种使用 选填 交流 或 直流 电源的计时仪器 它的工作电压是4 6v 当电源的频率为50hz时 它每隔 s打一次点 2 使用打点计时器时 接通电源与让纸带随小车开始运动 这两个操作过程的操作顺序应该是 a 先接通电源 后释放纸带b 先释放纸带 后接通电源c 释放纸带的同时接通电源d 哪个先 哪个后都可以 3 实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带 如图所示 纸带上按时间顺序取a b c d四个计数点 每两个点之间还有四个点未画出 用尺子测得相邻各点间的距离为x1 3 62cm x2 4 75cm x3 5 88cm 根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动 理由是 请用文字描述 在计数点c所代表的时刻 纸带运动的瞬时速度是 m s 小车的加速度是 m s2 以上两空小数点后保留两位数字 答案 1 交流0 02 2 a 3 相邻相等时间内的位移差相等0 531 13 二 注意事项1 平行 纸带 细线要和木板平行 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 5 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 三 误差分析1 使用刻度尺测计数点的距离时有误差 2 作v t图象时出现作图误差 3 电源频率不稳定 造成打点的时间间隔不完全相同 4 长木板粗糙程度不均匀 小车运动时加速度有变化造成误差 1 设电火花计时器的周期为t 计算vf的公式为vf 2 根据 1 中得到的数据 以a点对应的时刻为t 0 试在图乙所示坐标系中合理地选择标度 作出v t图象 3 利用该图象求物体t 0时刻的速度v m s 结果保留两位有效数字 4 利用该图象求物体的加速度a m s2 结果保留两位有效数字 5 如果当时电网中交变电流的电压变成210v 而做实验的同学并不知道 那么加速度的测量值与实际值相比 选填 偏大 偏小 或 不变 跟踪训练 2 在做 研究匀变速直线运动 的实验中 1 实验室提供了以下器材 打点计时器 一端附有滑轮的长木板 小车 纸带 细绳 钩码 刻度尺 导线 交流电源 复写纸 弹簧测力计 其中在本实验中不需要的器材是 2 如图所示 是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带 纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出 打点计时器打点的时间间隔t 0 02s 其中x1 7 05cm x2 7 68cm x3 8 33cm x4 8 95cm x5 9 61cm x6 10 26cm 下表列出了打点计时器打下b c f时小车的瞬时速度 请在表中填入打点计时器打下d e两点时小车的瞬时速度 3 以a点为计时起点 在坐标图中画出小车的速度 时间关系图线 4 根据你画出的小车的速度 时间关系图线计算出的小车的加速度a m s2 5 如果当时电网中交变电流的频率是f 49hz 而做实验的同学并不知道 由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 选填 大 或 小 3 小车的速度 时间关系图线如图所示 答案 见解析 从原理迁移和数据处理技巧上进行创新1 复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材 是在教材实验的基础上创设新情景 因此 要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养 善于用教材中实验的原理 方法和技巧处理新问题 2 情景拓展 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 3 由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值 它们实质上是通过光电门1和2