2016届高考物理大一轮复习 实验一 研究匀变速直线运动课件

栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 实验一 研究匀变速直线运动 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 一、实验目的 1练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况 2会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度 3利用打点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 据图象求加速度 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 二、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、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片 三、实验步骤 1把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑 轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有 滑 轮的一端，连接好电路 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 2把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它 的一 端 固 定 在小车 的 后面实验装置见上图，放手后，看小车能否在 木板上 平稳 地加速滑行 3把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开 小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就 在纸带上 打 下 一 系 列 的点，换上新纸带，重复三次 4从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后 依 次 每五个点取一个计数点，确定好计数 始点，并 标 明 0、 1、 2、 3、4、 ，测量各计数点到 0点的距离 x，并记录填入表中 . 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 位置编号 0 1 2 3 4 5 t/s x/m v/(m·s 1) . 6利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点 1、 2、 3、 4、 5的瞬时速度，填入上面的表格中 7增减所挂钩码数，再做两次实验 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 四、注意事项 1纸带、细绳要和长木板平行 2释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置 3实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 一、数据处理 1匀变速直线运动的判断： (1)沿直线运动的物体在连续相 等时间 移分别为 x1、 ，若 x 则说明物体在做匀变速直线运动，且 x (2)利用 “ 平均速度法 ” 确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的 v v 说 明 物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 2 求速度的方法： 根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度 v n x n x n 12 T. 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 3 求加速度的两种方法： ( 1 ) 逐差法：即根据 3 T 为相邻两计数点之间的时间间隔 ) ，求出 a12 ， a 2 2 ， a 3 2 ，再算出 a 1 、 a 2 、 a 3 的平均值 a 3×2 2 2 即为物体的加速度 ( 2 ) 图象法：以打某计数点时为计时起点，利用 vn2 点得 v t 图象，图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 二、误差分析 1纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差 2纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起测量误差，所以安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交流电源的电压及频率 3用作图法作出的 v 此在描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 4在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞 5选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点 6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，应作一条平滑曲线，让各点尽量落到这条曲线 上，落不到曲线上的各点应均匀分布在曲线的两侧 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 考点 一 对实验步骤和实验原理的考查 考点二 对实验器材和数据处理的考查 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 考点一 对实验步骤和实验原理的考查 ( 2 0 1 3 ·高考广东卷 ) 研究小车匀变速 直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角 可调打点计时器的工作频率为 5 0 H z ，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 (1)部分实验步骤如下： A测量完毕，关闭电源，取出纸带 B接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是： _(用字母填写 ) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 T _s. (3)计数点 5对应的瞬时速度大小计算式为 _. (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为 a _. x 4 x 5 x 6 x 1 x 2 x 3 9 T 2 x 4 x 52 T 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 ( 4 ) 用逐差法求得小车的加速度 a x 4 x 5 x 6 x 1 x 2 x 3 9 T 2 . ( 3 ) 匀变速直线运动一段位移内的中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度，则计数点 5 对应的瞬时速度大小 v 5 x 4 x 52 T. ( 2 ) 相邻两个计数点间的时间 间隔 T 5 × 150 s 0 . 1 s . 解析 ( 1 ) 正确的实验步骤为 D 、 C 、 B 、 A. 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 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_ 考点二 对实验器材和数据处理的考查 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 ( 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 . 0 2 s ，其中 7 . 0 5 c m 、 7 . 6 8 c m 、 8 . 3 3 c m 、 8 . 9 5 c m 、 9 . 6 1 c m 、 1 0 . 2 6 c m . 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 . 位置 B C D E F 速度 ( m ·s 1) 0 . 7 3 7 0 . 8 0 1 0 . 9 9 4 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 (3)以 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/栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 ( 2 ) 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知： v D x 3 x 42 T 8 . 3 3 8 . 9 5 × 10 2 0 . 1 s 0 . 8 6 4 m / s 同理可得 v E 0 . 9 2 8 m / s . 解析 ( 1 ) 本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 (3)小车的速度 时间关系图线如图所示 ( 4 ) 小车的加速度 a v t 1 . 0 0 0 . 7 00 . 5 0 0 . 0 4 m / 0 . 6 5 m / s 2 . 答案 见解析 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 20