《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验一（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 实验一 研究匀变速直线运动 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理一、实验目的 1 . 掌握判断物体做匀变速直线运动的方法 . 2 . 会计算小车运动的加速度和某一时刻的瞬时速度 . 二、实验原理 1 . 打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器 ,打点的频率等于交流电的频率 . 若使用电源的频率是 50H z , 则每隔 0 . 02 s 打一次点 . 2 . 研究纸带上点之间的间隔 , 就可以了解物体运动的情况 . ( 1 ) 纸带上点之间的间隔均匀 , 则说明与纸带相连的物体做匀速直线运动 . 若 x 为相邻两点之间的距离 ,
2、T 为打点周期 ,则物体速度的大小为 v=. ( 2 ) 用 表示相邻两点间的距离 , 若 x = x1= = 恒量 , 即若连续相等的时间间隔内物体的位移之差为恒量 , 则说明与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理3 . 由纸带求做匀变速直线运动的加速度 ( 1 ) 用 “ 逐差法 ” 求加速度 : 即根据 x =T 为相邻两计数点间的时间间隔 ) 求出 a 1 = 4 - 13 2、 a 2 = 5 - 23 2、 a 3 = 6 - 33 2, 再求 a 1 、 a 2 、 a 3 的平均值即为物体运动的加速度 . ( 2 )
3、用 v t 图象法求加速度 : 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于物体在该段时间中间时刻的瞬时速度 作出 v t 图线 , 图线的斜率为物体运动的加速度 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理三、实验器材 长木板 ( 一端附有滑轮 ), 垫片 ( 或铁架台 ), 小车 , 打点计时器 , 低压交流电源 , 导线两根 ,纸带 ,刻度尺 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理四、数据处理及结论 1 . 由实验数据得出 v t 图象 ( 1 ) 根据表格中的 v 、 t 数据 ,在平面直角坐标系中仔细描点 ,如图所示 . ( 2 ) 做一条直线
4、, 使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上 , 落不到直线上的点 ,应均匀分布在直线的两侧 , 这条直线就是本次实验的 v t 图象 ,它是一条倾斜的直线 . 2 . 实验结论 : 由实验作出的 v t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律 v t 图象是一条倾斜的直线 ,那么 v 随 t 变化的函数关系式为 v =k t+ b , 所以小车的速度随时间均匀变化 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理五、实验步骤 1 . 把长木板的一端垫起 ( 或固定在铁架台上 ), 把打点计时器固定在长木板的一端 , 接好电路 , 把纸带穿过打点计时器 , 并把它的一端固定在小
5、车后面 . 2 . 把小车停在靠近打点计时器端 , 接通电源释放小车 ,让小车拖着纸带运动 . 3 . 断开电源 ,取下纸带 ; 换上新纸带 , 重复实验 3 5 次 . 4 . 选择一条较理想的纸带 , 舍掉开头一些比较密集的点 , 选取点迹清楚便于测量的点 , 找一个开始确定计数点 , 一般选取连续 5 个计时点作为时间单位 , 用刻度尺测量相邻计数点之间的距离 , 计算加速度 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理六、注意事项 1 . 开始释放小车时 ,要让小车靠近打点计时器 . 2 . 先接通电源 , 打点计时器工作后 , 再放开小车 ; 当小车停止运动后 , 应及
6、时断开电源 . 3 . 长木板的倾角要适当 ,不要使加速度过大或过小 , 过大则导致纸带上点太少 ,过小则各段位移差别不大 ,从而增大误差 . 4 . 要正确区分计数点和计时点 人为选取的点为计数点 ,一般每 5 个点或每隔 4 个点选一个计数点 ,使时间间隔为 0 . 1s . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律 重物落地后 ， 物块再运动一段距离停在桌面上 ( 尚未到达滑轮处 ). 从纸带上便于测量的点开始 ， 每 5 个点取 1 个计数点 ， 相邻计数点间的距离如图乙所示 . 打点计时器电源的频率为 50
7、 H z .（ 1 ） 通过分析纸带数据 ， 可判断物块在两相邻计数点 和 之间某时刻开始减速 .（ 2 ） 计数点 5 对应的速度大小为 m / s ，计数点 6 对应的速度大小为m / s. ( 保留三位有效数字 )（ 3 ）物块减速运动过程中加速度的大小为 a m / 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 思维导引 匀变速直线运动的特征公式是什么？ 通过纸带求解瞬时速度有哪几种方法？ 如何通过纸带求加速度？解析 ： ( 1 ) 从计数点 1 到 6 相邻的相等时间内的位移差 x 2 . 0 0 在 6 、7 计数点间的位移比 5 、 6 计数点间的位移增加了 ( 1 2 . 2 8
8、- 1 1 . 0 1 ) 1 . 2 7c m 2 . 0 0 因此，开始减速的时刻在计数点 6 和 7 之间 .（ 2 ）计数点 5 2545m / s 1 . 0 0 m / 2434m / s 0 . 8 0 m / ， 得计数点 6 对应的速度大小为 v 6 2 v 5 - v 4 (2 1 . 0 0 - 0 . 8 0 )m / s 1 . 2 0 m / 精典考题例析 速效提升训练 （ 3 ）物块在计数点 7 到 11 之间做减速运动，根据 x 得x 9 - x 7 2 a 1 T 2 0 - x 8 2 a 2 T 2 .故 a 22127810922)()( - 2 . 0
9、 0 m / s 2答案： （ 1 ） 6 7( 或 7 6 ) （ 2 ） 1 . 0 0 1 . 2 0 （ 3 ） 2 . 0 0基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 2 0 1 3 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 0 H z 其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 1 ) 部分实验步骤如下 :A. 测量完毕 ,关闭电源 ,取出纸带 接通电源 ,待打点计时器工作稳定后放开小车 将小车停靠在打点计时器附近 ,小车尾部与纸带相连 把打点计时器固定在平板上 ,让纸带穿过限位孔
10、( 用字母填写 ) .( 2 ) 图乙中标出的相邻两计数点间的时间间隔 T= s .( 3 ) 计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v 5 = .( 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= 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析 : ( 1 ) 在实验过程中应先固定打点计时器 , 再放置小车 , 然后打开电源 ,最后释放小车 , 所以正确的顺序是 A . 每隔 4 点或每 5 个点取一个计数点时 , 相临计数点的时间间隔均为0 . 1s . 根据确定时间段内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度可得 , 4+ 52 . 当有 6 组数据时 , 应采
11、用逐差法计算加速度 a=( 4+ 5+ 6) - ( 1+ 2+ 3)9 2. ( 2 ) 每隔 4 点或每 5 个点取一个计数点时 , 相临计数点的时间间隔均为0 . 1s . ( 3 ) 根据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 , 可得 4+ 52 . ( 4 ) 当有多组数据求解加速度时 , 应采用逐差法求加速度 , 减小实验误差 ,则加速度 a=( 4+ 5+ 6) - ( 1+ 2+ 3)9 2. 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 答案 : ( 1 ) D C B A ( 2 ) 0 . 1 ( 3 )4+ 52 ( 4 )( 4+ 5+ 6)
12、- ( 1+ 2) + 39 2感悟提升 : ( 1 ) 利用纸带判断物体运动状态的方法 沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为 , 若 v1=v2= , 则说明物体在相等时间内速度的变化量相等 , 由此说明物体在做匀变速直线运动 , 即 a= = 1 = 2 = 沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为 , 若 x = x1=x2= , 则说明物体在做匀变速直线运动 , 且 x = 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 2 ) 速度、加速度的求解方法 “ 逐差法 ” 求加速度 : 如图所示的纸带 , 相邻两点的时间间隔为 T , 且满足 x5=x4=x
13、3=x2=即 4- 13 2, 5- 23 2, 6- 33 2, 然后取平均值 ,即 =1+ 2+ 33, 这样可使所给数据全部得到利用 , 以提高准确性 . “ 平均速度法 ” 求速度 : 得到如图所示的纸带 , 相邻两点的时间间隔为T , n 点的瞬时速度为 即 + + 12 . “ 图象法 ” 求加速度 , 即由 “ 平均速度法 ” 求出多个点的速度 , 画出 v 直线的斜率即加速度 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 在做 “ 研究匀变速直线运动 ” 的实验时 ,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带 , 如图甲所示 , 并在其上取了 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 共 7 个计数点 ,每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出 , 电火花计时器接 220V 、50H z 交流电源 、 C 、 D 、 E 、 甲 对应点 B C D E F 速度 ( m ) 0 . 14 1 0 . 18 0 0 . 21 8 0 . 26 2 0 . 30 1 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 1 ) 设电火花计时器的周期
