第2节匀变速直线运动的实验探究.ppt

1、“纸带类”实验问题的处理,福州第十八中学 物理组 王小花,例1、 在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。（1）打点计时器的打点周期是 s ,相邻两计数点间的时间间隔T= s。 （2）图为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为 m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为 m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）,0.02,0.64,6.4,0.1,一、“纸带问题”模型的规律方

2、法,3、求加速度,2、求瞬时速度,逐差法求加速度,1、相邻两计数点间的时间间隔的求法,例2：【2017新课标卷】（5分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴）,（1）由图（b）可知，小车在桌面上是_（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b） 中A点位置时的速度

3、大小为_，加速度大小为_。,思考： 1、本题的关键字眼在哪里? 2、你觉得本题与平时我们所做的实验题最大的不同点在哪里？,滴水计时器,例2：【2017新课标卷】（5分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴）,（1）由图（b）可知，小车在桌面上是_（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀

4、变速运动。小车运动到图（b） 中A点位置时的速度大小为_，加速度大小为_。,从右向左,0.19m/s,0.037m/s2,【解析】（1）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b）知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动； （2）已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为： t= s= s， 所以A点位置的速度为：vA m/s=0.19m/s 根据逐差法可求加速度(x4+x3)-(x1+x2)=a(2t)2， 解得a=0.037 m/s2。,小结： 认真审题，还原实验情景，并把它跟我们做过的实验、学过的知识相互联系，是我们解题的关键。本

5、题与平时所做的实验一样，只是把“打点计时器”换成“滴水计时器”，把“计时器不动纸带动”改为“纸带不动计时器动”。,例3、【2001上海17】（7分）利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动从某时刻计时，打印后的纸带如图所示，纸带中AB、BC、CD每两点之间的时间间隔为0.10s，数据如表格所示,（1） AD段的加速度为 m/s2， AK段的平均速度为_m/s （2）绘出卷帘窗运动的v-t 图线,1、本题与平时所做的题目最大的不同点在哪里？,2、你能把本实验的实验情景还原出来吗？,思考：,例3、【2001上海17】（7分）利

6、用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动从某时刻计时，打印后的纸带如图所示，纸带中AB、BC、CD每两点之间的时间间隔为0.10s，数据如表格所示,（1） AD段的加速度为 m/s2， AK段的平均速度为_m/s （2）绘出卷帘窗运动的v-t 图线,5m/s2,1.39,小结： 本题通过把“卷帘窗拖动纸带的运动”还原成平时的实验情景“小车拖动纸带运动”，回归到我们所学过的最基础的知识：瞬时速度及加速度的求解，达到正确解题的目的。本题实验情景与平时的实验情景相比较，只是把“小车”换成“卷帘窗”，其他都完全一样。,第（1）问中A

7、D段的加速度a能不能从图像中求出？怎么求？,例4、【2017新课标卷】（6分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。 使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。,实验步骤如下： 如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；,当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t； 用s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示， 表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出 ； 将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同

8、，令滑块由静止开始下滑，重复步骤、； 多次重复步骤； 利用实验中得到的数据作出 t 图，如图（c）所示。 完成下列填空： （1）用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到达光电门 时滑块的瞬时速度大小，则 与vA、a 和 t 的关系式为 = 。 （2）由图（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。 （结果保留3位有效数字）,思考： 1、本题的实验目的是什么 2、实验中用了什么实验器材？ 哪些器材与平时所用的不同？ 3、题目中的t 、s、 分别表示什么？ 4、步骤如何操作？操作过程中应注意哪几个点？ 5、步骤中的操作：为何要“多次重复步骤”？目的是什么？,当滑块上的挡光

9、片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t； 用s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示， 表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小，求出 ； 将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤、； 多次重复步骤； 利用实验中得到的数据作出 t 图，如图（c）所示。 完成下列填空： （1）用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到达光电门 时滑块的瞬时速度大小，则 与vA、a 和 t 的关系式为 = 。 （2）由图（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。 （结果保留3位有效数字）,16.6（15.816.8）,52.1,小结： 认真审题，通过还原实验情景，并把它跟我们做过的实验、学过的知识相互联系，回归到我们学过的最基础的知识，是我们解题的关键。本题与我们平时做的实验不同的是：光电门的测瞬时速度的方法与我们平时所接触的光电门的测瞬时速度的方法不一样，但是与我们用纸带求瞬时速度的方法一样所给的图像不是v-t图像，而是 t图像，看似不同， 其实 ，还是v-t图像问题，还是我们学过的基本知识,总结： 认真审题，还原实验情景，并把它跟我们做过的实验、学过的知识相互联系，是我们解题的关键。,一、“纸带问题”模型的规律方法,3、求加速度,逐差法求加速度,v-t图像法求加