2019年高考物理大一轮复习-实验01-研究匀变速直线运动-新人教版.ppt

运动的描述匀变速直线运动运动的描述匀变速直线运动第第 一一 章章实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动0202实 验 能 力0303实 验 创 新栏目导航0101实 验 基 础0404模 拟 演 练0101实 验 基 础一、实验目的一、实验目的1练习正确使用打点计时器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、加速度会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度3会会利利用用纸纸带带探探究究小小车车速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律，并并能能画画出出小小车车运运动动的的vt图图象象，根据图象求加速度根据图象求加速度二、实验原理二、实验原理从从纸纸带带上上确确定定计计数数点点和和两两计计数数点点间间隔隔的的时时间间，量量出出相相邻邻计计数数点点间间的的距距离离，利利用用平平均均速速度度求求出出瞬瞬时时速速度度；计计算算相相邻邻计计数数点点距距离离之之差差，看看其其是是否否是是一一个个常常数数来来确确定定运运动性质动性质三、实验器材三、实验器材电电火火花花计计时时器器(或或电电磁磁打打点点计计时时器器)、一一端端附附有有滑滑轮轮的的长长木木板板、小小车车、纸纸带带、细细线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片四、实验步骤四、实验步骤1按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源2把把一一细细线线系系在在小小车车上上，细细线线绕绕过过滑滑轮轮，下下端端挂挂合合适适的的钩钩码码，纸纸带带穿穿过过打打点点计时器，固定在小车后面计时器，固定在小车后面3把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车4小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带5换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析实验步骤如下：实验步骤如下：A安装好实验器材；安装好实验器材；B让让小小车车拖拖着着纸纸带带运运动动，打打点点计计时时器器在在纸纸带带上上打打下下一一系系列列小小点点，重重复复几几次次，选选出出一一条条点点迹迹比比较较清清晰晰的的纸纸带带，从从便便于于测测量量的的点点开开始始，每每五五个个点点取取一一个个计计数数点点，如如图乙中图乙中a、b、c、d等点；等点；C测出测出x1、x2、x3结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实实验验中中，除除打打点点计计时时器器(含含纸纸带带、复复写写纸纸)、小小车车、一一端端附附有有滑滑轮轮的的长长木木板板、细细绳绳、钩钩码码、导导线线及及开开关关外外，在在下下列列仪仪器器和和器器材材中中，必必须须使使用用的的有有_(填填选选项代号项代号)A电压合适的电压合适的50 Hz交流电源交流电源B电压可调的直流电源电压可调的直流电源C秒表秒表D刻度尺刻度尺E天平天平F重锤重锤G弹簧测力计弹簧测力计(2)如如果果小小车车做做匀匀加加速速运运动动，所所得得纸纸带带如如图图乙乙所所示示，则则x1、x2、x3的的关关系系是是_，已已知知打打点点计计时时器器打打点点的的时时间间间间隔隔是是t，则则打打c点点时时小小车车的的速速度度大小是大小是_(3)如如果果小小车车做做匀匀加加速速直直线线运运动动，测测出出前前六六段段相相等等时时间间内内的的位位移移分分别别为为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已已知知打打点点计计时时器器打打点点的的时时间间间间隔隔是是t，则则小小车车的的加加速速度度a的的表表达达式式为为：_(1)两种打点计时器的不同两种打点计时器的不同电电磁磁打打点点计计时时器器使使用用6 V以以下下低低压压50 Hz交交流流电电源源，用用振振针针打打点点，每每隔隔0.02 s打打一次点一次点电电火火花花计计时时器器使使用用220 V50 Hz交交流流电电源源，电电火火花花打打点点，每每隔隔0.02 s打打一一次次点点(2)匀匀变变速速直直线线运运动动的的判判断断：连连续续相相等等时时间间内内的的位位移移之之差差为为恒恒量量，即即x2x1x3x2x4x3恒量，物体做匀变速直线运动恒量，物体做匀变速直线运动跟踪训练跟踪训练1(2018佛佛山山模模拟拟)某某同同学学利利用用打打点点计计时时器器测测量量小小车车做做匀匀变变速速直直线线运运动动的的加加速速度度(1)电电磁磁打打点点计计时时器器是是一一种种使使用用_(选选填填“交交流流”或或“直直流流”)电电源源的的计计时时仪仪器器，它它的的工工作作电电压压是是46 V，当当电电源源的的频频率率为为50 Hz时时，它它每每隔隔_ s打打一次点一次点(2)使使用用打打点点计计时时器器时时，接接通通电电源源与与让让纸纸带带随随小小车车开开始始运运动动，这这两两个个操操作作过过程程的的操作顺序应该是操作顺序应该是()A先接通电源，后释放纸带先接通电源，后释放纸带B先释放纸带，后接通电源先释放纸带，后接通电源C释放纸带的同时接通电源释放纸带的同时接通电源D哪个先，哪个后都可以哪个先，哪个后都可以(3)实实验验中中该该同同学学从从打打出出的的若若干干纸纸带带中中选选取取一一条条纸纸带带，如如图图所所示示，纸纸带带上上按按时时间间顺顺序序取取A、B、C、D四四个个计计数数点点，每每两两个个点点之之间间还还有有四四个个点点未未画画出出，用用尺尺子子测测得得相相邻各点间的距离为邻各点间的距离为x13.62 cm，x24.75 cm，x35.88 cm根根据据纸纸带带数数据据可可以以判判断断小小车车在在做做匀匀加加速速直直线线运运动动，理理由由是是_ _(请请用用文文字字描描述述)；在在计计数数点点C所所代代表表的的时时刻刻，纸纸带带运运动动的的瞬瞬时时速速度度是是_ m/s，小车的加速度是，小车的加速度是_m/s2.(以上两空小数点后保留两位数字以上两空小数点后保留两位数字)答案：答案：(1)交流交流0.02(2)A(3)相邻相等时间内的位移差相等相邻相等时间内的位移差相等0.531.130202实 验 能 力二、注意事项二、注意事项1平行：纸带、细线要和木板平行平行：纸带、细线要和木板平行2两两先先两两后后：实实验验中中应应先先接接通通电电源源，后后让让小小车车运运动动；实实验验完完毕毕应应先先断断开开电电源源后取纸带后取纸带3防防止止碰碰撞撞：在在到到达达长长木木板板末末端端前前应应让让小小车车停停止止运运动动，要要防防止止钩钩码码落落地地和和小小车与滑轮相撞车与滑轮相撞4减减小小误误差差：小小车车的的加加速速度度要要适适当当大大些些，可可以以减减小小长长度度的的测测量量误误差差，加加速速度度大小以能在约大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出的纸带上清楚地取出67个计数点为宜个计数点为宜5准准确确作作图图：在在坐坐标标纸纸上上，纵纵、横横轴轴选选取取合合适适的的单单位位(避避免免所所描描点点过过密密或或过过疏疏，而导致误差过大而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线三、误差分析三、误差分析1使用刻度尺测计数点的距离时有误差使用刻度尺测计数点的距离时有误差2作作vt图象时出现作图误差图象时出现作图误差3电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同4长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成误差长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成误差(1)设电火花计时器的周期为设电火花计时器的周期为T，计算，计算vF的公式为的公式为vF_；(2)根根据据(1)中中得得到到的的数数据据，以以A点点对对应应的的时时刻刻为为t0，试试在在图图乙乙所所示示坐坐标标系系中中合合理地选择标度，作出理地选择标度，作出vt图象。图象。(3)利利用用该该图图象象求求物物体体t0时时刻刻的的速速度度v_m/s.(结结果果保保留留两两位位有有效效数字数字)(4)利用该图象求物体的加速度利用该图象求物体的加速度a_ m/s2.(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)(5)如如果果当当时时电电网网中中交交变变电电流流的的电电压压变变成成210 V，而而做做实实验验的的同同学学并并不不知知道道，那那么加速度的测量值与实际值相比么加速度的测量值与实际值相比_(选填选填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”)跟踪训练跟踪训练2在做在做“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验中：的实验中：(1)实实验验室室提提供供了了以以下下器器材材：打打点点计计时时器器、一一端端附附有有滑滑轮轮的的长长木木板板、小小车车、纸纸带带、细细绳绳、钩钩码码、刻刻度度尺尺、导导线线、交交流流电电源源、复复写写纸纸、弹弹簧簧测测力力计计其其中中在在本本实实验验中中不不需要的器材是需要的器材是_(2)如如图图所所示示，是是某某同同学学由由打打点点计计时时器器得得到到的的表表示示小小车车运运动动过过程程的的一一条条清清晰晰纸纸带带，纸纸带带上上两两相相邻邻计计数数点点间间还还有有四四个个点点没没有有画画出出，打打点点计计时时器器打打点点的的时时间间间间隔隔T0.02 s，其其中中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm下下表表列列出出了了打打点点计计时时器器打打下下B、C、F时时小小车车的的瞬瞬时时速速度度，请请在在表表中中填填入入打打点点计计时器打下时器打下D、E两点时小车的瞬时速度两点时小车的瞬时速度.位置位置BCDEF速度速度(ms1)0.7370.8010.994(3)以以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度时间关系图线点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度时间关系图线(4)根根据据你你画画出出的的小小车车的的速速度度时时间间关关系系图图线线计计算算出出的的小小车车的的加加速速度度a_ m/s2(5)如如果果当当时时电电网网中中交交变变电电流流的的频频率率是是f49 Hz，而而做做实实验验的的同同学学并并不不知知道道，由由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_(选填选填“大大”或或“小小”)(3)小车的速度时间关系图线如图所示小车的速度时间关系图线如图所示答案：答案：见解析见解析0303实 验 创 新从原理迁移和数据处理技巧上进行创新从原理迁移和数据处理技巧上进行创新1复习启示复习启示高高考考实实验验题题一一般般源源于于教教材材而而不不拘拘泥泥于于教教材材，是是在在教教材材实实验验的的基基础础上上创创设设新新情情景景因因此此，要要在在夯夯实实基基础础实实验验的的基基础础上上注注意意迁迁移移创创新新能能力力的的培培养养，善善于于用用教教材材中中实实验验的原理、方法和技巧处理新问题的原理、方法和技巧处理新问题2情景拓展情景拓展(1)滑块的宽度滑块的宽度d_ cm(2)滑滑块块通通过过光光电电门门1时时的的速速度度v1_ m/s，滑滑块块通通过过光光电电门门2时时的的速速度度v2_ m/s.(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)(3)由由此此测测得得的的瞬瞬时时速速度度v1和和v2只只是是一一个个近近似似值值，它它们们实实质质上上是是通通过过光光电电门门1和和2时时的的_，要要使使瞬瞬时时速速度度的的测测量量值值更更接接近近于于真真实实值值，可可将将_的的宽度减小一些宽度减小一些答案：答案：(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑块平均速度滑块