2013高考物理總復(fù)習(xí) 實驗一 研究勻變速直線運動課件 新人教版必修1

1、實驗一　研究勻變速直線運動,實驗?zāi)康?．練習(xí)使用打點計時器，學(xué)會用打上點的紙帶研究物體的運動情況．2．會利用紙帶求勻變速直線運動的速度、加速度．,3．利用打點紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車運動的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．,實驗原理1．兩種打點計時器(1)電磁打點計時器應(yīng)使用4 V～6 V的交流電源；電火花計時器要使用220 V的交流電源．,(2)電火花計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力小，比電磁打點計時器實驗

2、誤差?。?3)兩種打點計時器都能記錄物體運動的時間和位移．打在紙帶上的點，記錄了紙帶運動的時間，如果把紙帶跟物體連在一起，,紙帶上的點就相應(yīng)地表示出運動物體在不同時刻的位置．2．利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(1)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、…，,若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，則說明物體在相等時間Δt內(nèi)速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，

3、(2)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，,則說明物體在做勻變速直線運動，且Δx＝aT2.,圖1－4－1,實驗器材打點計時器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源．,實驗步驟1．把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．,2.,圖1－4－2,把一條細(xì)繩拴在小車上

4、，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面．實驗裝置見圖1－4－2，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．,3．把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次．,4．從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始

5、點，并標(biāo)明0、1、2、3、4、…，測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中．,5.計算出相鄰的計數(shù)點之間的距離x1、x2、x3、….6．利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入上面的表格中．7．增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實驗．,數(shù)據(jù)處理1．逐差法如前面實驗原理所述，由Δx＝aT2可得：x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2,2．v－t圖象法(1)由實驗數(shù)據(jù)得

6、出v－t圖象,圖1－4－3,①根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點，如圖1－4－3可以看到，對于每次實驗，描出幾個點都大致落在一條直線上．②做一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，,應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．(2)由實驗得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律．有兩條途徑進(jìn)行分析：,①小車運動的v－t圖象是一條傾斜的

7、直線如圖1－4－4，當(dāng)時間增加相同的值Δt，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化．,圖1－4－4,②既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，所以小車的速度隨時間均勻變化．,注意事項1．交流電源的電壓及頻率要符合要求．2．實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙．,3．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．4．先接通電源，計時器工

8、作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源．,5．要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T＝0.02×5 s＝0.1 s.6．小車另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，避免速度過大而使紙帶上打的點太少，或者速度太小，使紙帶上的點過于密集．,7．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點，弄清楚所選的時間間隔T.8．測x時不要分段測量，讀數(shù)時要

9、注意有效數(shù)字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差．,(2010·高考重慶卷)某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f＝50 Hz.在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點．,因保存不當(dāng)，紙帶被污染．如圖1－4－5所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：xA＝16.6 mm、xB＝126.5 mm、xD＝624.5 mm.,若無法再做實驗，可由以

10、上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_____ s；(2)打C點時物體的速度大小為__________ m/s(取2位有效數(shù)字)；,圖1－4－5,(3)物體的加速度大小為___________(用xA、xB、xD和f表示)．【解析】　(1)因相鄰的兩計數(shù)點間還有4個計時點，故t＝5T＝0.10 s.(2)由勻變速直線運動的特點可知：,,圖1－4－6,(2011·高考新課標(biāo)全國卷)利用如圖1－4－6所示的裝置可

11、測量滑塊在斜面上運動的加速度．一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動．當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值，所得數(shù)據(jù)如下表所示．,完成下列填空和作圖：(1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)