必修一第一章第4讲 实验一 研究匀变速直线运动

第4讲实验一

研究匀变速直线运动必修一第一章运动的描述匀变速直线运动的研究1.实验目的、原理3.注意事项测定重力加速度测量滑块、木板间的动摩擦因数拓展创新实验抓住三个要求备选视频展台显示/隐藏2.实验过程1.刻度尺的读数

2.用“纸带法”测速度、加速度聚焦两个热点

随堂基础演练第4讲实验一研究匀变速直线运动第一章运动的描述

匀变速直线运动的研究备选多媒体展台1.路程与位移的含义2.沿直线运动的物体的位置与位移3.物体做不同运动通过的路程与位移4.速度变化快慢的比较(1)5.速度变化快慢的比较(2)6.模拟打点计时器7.打点计时器的原理及构造8.实验：探究小车启动时速度变化的规律9.匀变速直线运动的加速度10.物体沿直线的加速11.物体沿直线的减速12.匀变速直线运动的特点13.牛顿管实验14.下落对比试验15.自由落体频闪照片的拍摄16.自由落体频闪照片分析◆01抓住三个要求◆１.【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．实验一研究匀变速直线运动【实验原理】动画:模拟打点计时器动画:打点计时器的原理及构造2．◆01抓住三个要求◆【实验过程】◆01抓住三个要求◆注意事项◆01抓住三个要求◆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：小车的加速度宜适当大些，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．

本栏内容结束【典例1】如图所示，用毫米刻度尺测量纸带中的计数点0、1之间的距离为____________mm，0、2之间的距离为_____mm，2、3之间的距离为________mm.◆02聚焦两个热点◆考点一

刻度尺的读数

解析毫米刻度尺的最小刻度为1mm，读数时要估读到毫米的下一位．计数点0、1之间的距离为8.9mm(9.0mm也可)，若读成8.90mm或9mm都是错误的；0、2之间的距离为19.5mm，2、3之间的距离为12.5mm(32.0mm－19.5mm)．答案8.9(9.0也可)

19.5

12.5

8.9(9.0也可)12.519.5最小刻度刻度尺的读数应注意(1)刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体，眼睛正对刻度线读数．(2)刻度尺其精确度为1mm，读数时要估读到最小刻度的下一位．◆02聚焦两个热点◆【借题发挥】

【变式跟踪1】右图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．①OD间的距离为___＿＿cm.②右下图是根据实验数据绘出的x－t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示___________，其大小为_______m/s2(保留三位有效数字)．◆02聚焦两个热点◆1.2加速度的一半0.933【典例2】(2012·山东卷，21(1))某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_____和____之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为______m/s，计数点6对应的速度大小为______m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2.考点二

用“纸带法”测速度、加速度

◆02聚焦两个热点◆点击转解析甲乙671.001.202.00◆02聚焦两个热点◆点击回

例题求纸带上某计数点瞬时速度的方法！逐差法求加速度的方法！1．利用纸带判定物体运动的性质(1)若x1、x2、x3…基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动．(2)利用x1、x2、x3…可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x2－x1、x3－x2、x4－x3…如果它们在实验误差允许的范围内相等,则可以判定物体做匀变速直线运动．2．计数点间的距离计数点间距离的给定有两种：相邻点间距离和各计数点到O点的距离，计算时后者要先转换为前者，如图所示．借题发挥◆02聚焦两个热点◆◆02聚焦两个热点◆对纸带进行数据处理时，常见的错误有：(1)误认为T＝0.02s，没有注意到图中相邻计数点之间有几个点没画出．(2)没有进行单位换算，图中各数据的单位都是cm，应当换算为m.常见错误【变式跟踪2】

(2013·淮阴中学测试)在研究某小车运动状态的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D为依次打下的相邻的计数点，且相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s.(1)由纸带可以判定小车做___________运动，因为：__________________________________________.(2)根据纸带可以计算C点的瞬时速度，vC＝______m/s.(3)根据纸带可以计算出该小车的加速度为a＝________m/s2.◆02聚焦两个热点◆本栏内容结束显示解析匀加速直线4.4小车在连续相等的时间间隔内的相邻位移之差恒定12【典例3】（2013·苏锡常镇四市一调）在暗室中用如上图所示的装置做“测定重力加速度”的实验．实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴地落下.②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．④采集数据进行处理．(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：______________________________.(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如下图所示，根据数据测得当地重力加速度g＝______m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝_______m/s(结果都保留三位有效数字)．(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：_________________.◆03拓展创新实验◆9.72频闪仪频率等于水滴滴落的频率2.28存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)点击显隐题图点击转解析◆03拓展创新实验◆返回例题【变式跟踪3】

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图乙是打出的纸带的一段．(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出.滑块下滑的加速度a＝________m/s2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______．(填入所选物理量前的字母)A．木板的长度LB．木板的末端被垫起的高度hC．木板的质量m1D．滑块的质量m2E．滑块运动的时间t◆03拓展创新实验◆点击转解析3.00AB两计数点间的时间为多少？◆03拓展创新实验◆返回例题预测高考命题视角以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性