《2013高考物理复习 高效学习方略 实验1 研究匀变速直线运动课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高考物理复习 高效学习方略 实验1 研究匀变速直线运动课件（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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 2掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 3能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的速度和加速度,二、实验原理 1打点计时器 (1)作用：计时仪器，当接频率为50 Hz的交流电时，打点周期为0.02 s. (2)工作条件： 电磁打点计时器：46 V低压交流电源； 电火花计时器：220 V交流电源 (3)纸带的意义：表示跟纸带相连的物体不同时刻的位置,2判断物体运动状态的方法 设相邻两点之间的位移为x1、x2、x3 (1)若xx2x1x3x2xnxn10，则物体做匀速直线运动 (2)若xx2x1x3x2xnxn1恒量(不为零)，
2、则物体做匀变速直线运动,三、实验器材 小车、细绳、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、电源、导线(两根)、纸带、毫米刻度尺、钩码、复写纸等,四、实验步骤 1仪器安装 把一端附有定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，如图所示,2固定纸带 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码放手后小车能在长木板上平稳地运动一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面 3打纸带 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验几次,
3、五、数据处理 1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，用毫米刻度尺测量各计数点到0点的距离d，记录并填入表中.,2.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3 3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(即原理中式)，求出各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中,4.由实验数据得出vt图象 (1)根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点 (2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧
4、，这条直线就是本次实验的vt图线，它是一条倾斜的直线,5由实验得出的vt图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律 (1)分析图象的特点得出，小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值t，速度也会增加相同的值v，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化,六、注意事项 1平行：纸带和细绳要和木板平行 2一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带 3防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞 4减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜,
5、要点一 完善实验步骤 【例1】 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有_(遗漏可编上序号G、H) A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源 B将打点计时器固定在平板上，并接好电源,C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D取下纸带 E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上_,解析 A中应先接通电源再放开纸带，D中先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带；遗漏G，换上新纸带重复实验三次 【答案】 AD错误
6、，遗漏G：换上新纸带重复实验三次 BEFCADG,要点二 纸带数据处理 【例2】 (2011广东高考)下图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点加速度大小用a表示 (1)OD间的距离为_cm.,(2)下图是根据实验数据绘出的xt2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示_，其大小为_m/s2(保留三位有效数字),要点三 实验创新设计 【例3】 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来,
7、现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0102 s和4.0103 s用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示,(1)滑块的宽度d_cm. (2)滑块通过光电门1时的速度v1_m/s，滑块通过光电门2时的速度v2_m/s.(结果保留两位有效数字) (3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光
8、电门1和2时的_，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将_的宽度减小一些,(3)v1、v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些 【答案】 (1)1.010 (2)1.0 2.5 (3)平均速度 滑块,1在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度v_，物体运动的加速度a_(结果保留两位有效数字),【答案】 0.25 m/s 0.30 m/s2,2某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器
9、所用电源的频率是50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图所示,(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm，D、E两点相距2.90 cm，则在打D点时小车的速度是_m/s. (2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在vt坐标系中描写(如图所示)，由此可求得小车的加速度a_m/s2.,(2)根据描点作一条过原点的直线，直线的斜率即为小车的加速度 图象如图所示，求出加速度为5.00 m/s2 【答案】 (1)1.40 (2)5.00,3(2010广东理综)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一
10、条纸带 (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_ (2)ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x_；C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字),4一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示由于底片保管不当，其中位置4处污损若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为_m/s2.位置4对应的速度为_m/s，能求出4的具体位置吗？_.求解方法是：_(不要求计算，但要说
11、明过程),5物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适当的砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点,如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示根据图中数据计算的加速度a_(保留三位有效数字),【答案】 0.496 m/s2(0.4950.497 m/s2均可),
