高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章 第三單元 第5課時(shí) 實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件 必修1

1、第三單元　 實(shí)驗(yàn)與探究第5課時(shí)　 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),必修1　 第一章　運(yùn)動(dòng)的描述　探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一,1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種利用電源______的儀器；它每隔0.02 s打一次點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的______，研究紙帶上點(diǎn)之間的______，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況．,答案：1．計(jì)時(shí)　位置　間隔,2．由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法如下圖所示，

2、0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差Δs＝s2－s1＝s3－s2＝……＝______，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為________運(yùn)動(dòng)．,,答案：2．恒量　勻變速直線,3．由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的通用方法如上圖所示，用逐差法計(jì)算加速度，a1＝______，a2＝______， a3＝______；測(cè)得的加速度

3、 __________.4．由紙帶求物體在某計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn＝________(時(shí)間2T內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)T時(shí)刻的瞬時(shí)速度)．,答案：,要點(diǎn)深化,1．高考要求解讀(1)知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中所采用的儀器，要理解其工作原理．(2)要掌握用打點(diǎn)的紙帶判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法．(3)要掌握用打點(diǎn)的紙帶計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和加速度．2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一

4、種使用低壓交流電源的儀器，它的工作電壓為4～6 V，當(dāng)通過的電流頻率為f＝50 Hz時(shí)，它每隔0.02 s打一次點(diǎn)．,(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯出點(diǎn)跡的一種計(jì)時(shí)儀器．給電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220 V電源，按下脈沖輸出開關(guān)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流，接正極的放電針和墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．當(dāng)通過的電流頻率為f＝50 Hz時(shí)，它的脈沖放電周期也是0.

5、02 s，即0.02 s打一個(gè)點(diǎn)．,3．實(shí)驗(yàn)原理的理解(1)由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法如上圖所示，0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差Δs＝s2－s1＝s3－s2＝……＝恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)．,(2)由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法①用逐差法求加速度公式的推導(dǎo)設(shè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a，在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的

6、位移分別為s1、s2、s3、s4…,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有Δs＝s2－s1＝s3－s2＝s4－s3＝…＝aT2可得到s4－s1＝s5－s2＝s6－s3＝…＝3aT2,(3)由紙帶求物體在某計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法vn＝ (時(shí)間2T內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)T時(shí)刻的瞬時(shí)速度)．,4．實(shí)驗(yàn)器材的選擇電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線，當(dāng)然

7、，你還可加入新的合適的儀器．5．實(shí)驗(yàn)步驟的掌握(1)如下圖所示，把一端附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電源．,(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔(復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并壓在紙帶上)，另一端固定在小車的后面．(3)把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，讓小車

8、拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次．(4)科學(xué)選擇紙帶，根據(jù)具體情況確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)量計(jì)算．6．要注意的事項(xiàng)(1)要注意的方面就是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是交流電，而非直流電，這雖然在一開始的時(shí)候就強(qiáng)調(diào)，但是還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)問題．,(2)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)周期不穩(wěn)定，或不起振不打點(diǎn)等現(xiàn)象，此時(shí)要松開振片的固定螺絲，改變振片長度，調(diào)整其固有頻率，讓它的固有頻率與電源頻率相同，即可解決上述問題．

9、(3)要注意實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的合理性，小車釋放前應(yīng)遠(yuǎn)離定滑輪，釋放小車前要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．(4)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能長時(shí)間連續(xù)工作，要每打一條紙帶后及時(shí)切斷電源，以免長期使用電流過大而燒壞線圈．(5)要注意的就是它打每個(gè)點(diǎn)的間隔時(shí)間是0.02秒，但是我們通常是每五個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣就使每兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔變成了0.1秒，所以我們做題的時(shí)候一定要看清楚．,,,題型一,儀器設(shè)備的使用情況分析,一同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度

10、”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是如下圖所示的一些短線，這可能是因?yàn)?　　),A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上B．電源電壓不穩(wěn)定C．電源的頻率不穩(wěn)定D．打點(diǎn)針壓得過緊,解析：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)針與復(fù)寫紙?zhí)幍木嚯x過大時(shí)，這時(shí)打點(diǎn)針可能夠不著復(fù)寫紙片，我們可能看到時(shí)有時(shí)無的點(diǎn)痕，也可能完全沒有點(diǎn)痕．當(dāng)打點(diǎn)針距離復(fù)寫紙片間隙過小時(shí)，每一個(gè)打點(diǎn)周期就會(huì)有較長一段時(shí)間接觸并擠壓在復(fù)寫紙上，這樣就變成了一段一段的小線段．所以在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

11、前要檢查一下打點(diǎn)針到復(fù)寫紙的距離是否適中，否則就要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整．答案：D,題型訓(xùn)練,1．某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，其開始時(shí)的裝置如下圖所示，其中錯(cuò)誤與不妥之處，請(qǐng)把它找出來．,答案：①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源；②初始時(shí)，小車離定滑輪太近．說明：由于末涉及驗(yàn)證牛頓第二定律的問題，故平衡摩擦及沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量沒有必要答．,題型二,應(yīng)用紙帶求加速度和瞬時(shí)速度,在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如下圖所示為一

12、條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.1 s,(1)根據(jù)________可以判定小球做________運(yùn)動(dòng)．(2)可根據(jù)公式____________計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度．實(shí)際計(jì)算得到vB＝______ m/s，vC＝______ m/s，vD＝______ m/s.,(3)在下圖所示坐標(biāo)中作出小車的v­t圖線，并根據(jù)圖線求出a＝________.(4)將圖

13、線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________，此速度的物理意義是____________________________________．,答案：(1)Δs＝恒量　勻變速直線,0.875；1.23; 1.58; 1.93,(3)如右圖所示　3.50 m/s2,(4)v＝0.53 m/s　此速度即為A點(diǎn)的速度vA,題型訓(xùn)練,2．在做《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶

14、、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、彈簧測(cè)力計(jì)．其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的一件器材是________．(2)如圖所示，某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm.,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vD＝________ m/s.(3)小車