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1、,考点一 实验原理及操作,考点二 实验数据的处理,考点三 创新实验设计,考 点,高三物理一轮复习,实验一 研究匀变速直线运动,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vt图象，根据图象求加速度,实验原理 1打点计时器 (1)作用：计时仪器，交流电频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点 (3)纸带上点的意义： 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置 通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况 可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔,2利用纸
2、带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 设x1、x2、x3、x4为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如xx2x1x3x2x4x3常数，即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动 3由纸带求物体运动速度的方法 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vn(xnxn1)/2T.,实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片 实验步骤 1仪器安装 (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,(2)把一条
3、细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，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下图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行,2测量与记录 (1)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 (2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T0.1 s正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中,(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间
4、时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度 (4)增减所挂钩码数，再重复实验两次 数据处理及实验结论 1由实验数据得出vt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，如右图所示可以看到，对于 每次实验，描出的几个点都大致落在一条直 线上,(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，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图象，它是一条倾斜的直线 2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，有两条途径进行分析 (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右图所示，当时间增 加相同的值t时，速度也会
5、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,(2)通过函数关系进一步得出：既然小车的vt图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为vktb，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化 注意事项 1平行：纸带、细绳要和木板平行 2两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，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，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作出速度时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度 6剪下相邻计
6、数点的纸带紧排在一起求解加速度,【例1】 在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有_. (指出错误并改正，遗漏步骤可编上序号G、H、) A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，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，细绳跨过滑轮，下面吊着适当重的钩码 D取下纸带 E将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 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后按合理顺序填写在横线上_,A中应先接通电源，再放开纸带，C中应调整滑轮的高度，使细绳与平板平行，D中应先断开电源，
7、使打点计时器停止工作再取下纸带，E属于多余步骤应补充G，换上新纸带，重复操作两次H，断开电源，整理好器材正确合理的顺序应为B、F、C、A、D、G、H.,考点一 实验原理及操作,解析,答案,见解析,【例2】 实验中，如下图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T0.1 s. (1)根据纸带可判定小车做_运动 (2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s.在如下图所示坐标中作出小车的vt图线，并根据图线求出纸带的加速度a_,考点二 实验数据的处理,图片显/隐,(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_m/s，此速度
8、的物理意义是_,解析,考点二 实验数据的处理,(1)匀加速直线(或匀加速) (2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s2 见解析图 (3)0.12 表示小车经过A点的速度,如图所示描点连线得vt图线，由图线斜率知纸带的加速度a12.60 m/s2. (3)由图知交点的速度约为0.12 m/s，表示小车经过A点的速度,答案,考点二 实验数据的处理,解析,【例3】 利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动当一带有遮光片的滑片自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示,考点三 创新实验设计,图片显/隐,完成下列填空和作图： (1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；,考点三 创新实验设计,解析,考点三 创新实验设计,解析,答案,考点三 创新实验设计,
