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一轮复习学案 3 实验：探究匀变速直线运动
编制人：房敏 审核人：赵忠业
一、 学习目标：
知识目标：（1）会用打点计时器、频闪照相或其他方法来测量物体运动的位移和时间，从而判断物体的运动状态，求解某点的瞬时速度，加速度等。（2）知道误差产生的原因以及减小误差的方法。
能力目标：运用实验自主探究匀变速直线运动的规律，在实验中体验、理解匀变速直线运动，提高学生的动手实验能力和思考能力。
情感目标：经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
二、 重难点：实验的设计及数据的处理
三、 知识链接：在学习了匀变速直线运动的基础上，以实验方法研究匀变速直线运动，为以后研究牛顿第二定律的实验做了知识的储备。
四、 思考：
1. 由纸带怎样判断物体是否做匀变速运动?
2. 怎样利用纸带求物体运动的加速度？

五、 巩固练习：
A、 B级
1.根据打点纸带，可以直接从纸带上得到的物理量是（ ）
A、时间间隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度
2.打点计时器的打点周期取决于（ ）
A、交流电压的高低 B、交流电压的频率
C、永久磁铁的磁性强弱 D、振针与复写纸之间的距离
3.下图是在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中用打点计时器得到的一条纸带，纸带上每隔5个点为一个计数点，A、B、C、D、E是按时间顺序先后打出的计数点，打点计时器接在频率为50Hz的低压交流电源上．根据图中所给数据，求得小车的加速度a = ___ m/s2，方向是___（填“向左”或“向右”）在打下D点瞬间小车的速度VD＝ m/S ，vA＝ m/S。如果当时电网交变电流的频率是f=49HZ，而做实验的同学不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）理由是

B
A
C
D
4.如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面上的某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=15cm，BC=20cm，试求：
（1） 拍照时B球的速度；
（2） A球上面还有几颗正在滚动的钢球

5..在“研究物体的匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的电源频率为50Hz，如图3—13，在小车带动的纸带上记录下一系列的点，在每相邻的两个点之间都有四个点未画出，按先后顺序取为0、1、2、3、4、5六个点，用刻度尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是8.81cm，16.08cm，21.87cm，26.16cm，28.94cm，由此可知，小车做__________运动，物体的加速度为__________m／s2，方向为由_________指向________．

6.一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验。
（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点器及复写纸、纸带若干、220V交流电源，低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。其中不必要的器材是: ；缺少的器材是 .
（2）这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带。把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如下图所示：
请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法，写出你所依据的公式：

（3） 根据你的计算公式，计算纸带下落的加速度。（结果保留两位有效数字）

C级：
7.一个小车M上装有一个滴墨水的容器，每分钟滴出120滴墨水。重物N通过滑轮用绳拉动小车做匀加速直线运动，小车经过处，在桌面上留下一系列墨滴，如图。测出ab=0.12m，bc=0.14m，cd=0.16m。则小车在b点、c点处的瞬时速度分别为_______m/s和_______m/s。小车运动的加速度为_______m/s2。
M
N
b
c
d
a

8.如图所示，是实验时得到的一条纸带，每两个相邻点的时间间隔是0.02秒，则由图中给定的数据可求得小车运动的加速度为 m/s2
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2.42cm
2.75cm

D级
9.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源有220V的交变电流和学生电源，学生电源的输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．
答： ．
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．打出的纸带如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=___________________．

S0
DO
EO
C
BO
A
O
S2
S1

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是___________．试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F＝ ．
10.利用打点计时器研究一个约1.4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。打印后的纸带如图所示，数据如表格所示。纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。
（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的V-t图线。
（2）AD段的加速度为 m/s2，AK段的平均速度为 m/s。

五、归纳小结：
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