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1、第一章运第一章运动的描述匀的描述匀变速直速直线运运动的研究的研究实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动一、一、实验目的目的1练习使用打点使用打点计时器，学会用打上点的器，学会用打上点的纸带研究物体的运研究物体的运动情况情况2会利用会利用纸带求匀求匀变速直速直线运运动的速度、加速度的速度、加速度3利用打点利用打点纸带探究小探究小车速度随速度随时间变化的化的规律，并能画出律，并能画出小小车运运动的的vt图象，根据象，根据图象求加速度象求加速度二、二、实验器材器材电火花火花计时器器(或或电磁打点磁打点计时器器)、一端附有滑、一端附有滑轮的的长木木板、小板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、刻
2、度尺、导线、电源、复源、复写写纸片片三、三、实验步步骤1把附有滑把附有滑轮的的长木板放在木板放在实验桌上，并使滑桌上，并使滑 轮伸出桌伸出桌面，把打点面，把打点计时器固定在器固定在长木板上没有木板上没有 滑滑 轮的一端，的一端，连接好接好电路路2把一条把一条细绳拴在小拴在小车上，上，细绳跨跨过滑滑轮，下，下边挂上合适的挂上合适的钩码，把，把纸带穿穿过打点打点计时器，并把它器，并把它 的一的一 端端 固固 定定 在小在小车 的的 后后面面实验装置装置见上上图，放手后，看小，放手后，看小车能否在能否在 木板上木板上 平平稳 地加地加速滑行速滑行3把小把小车停在靠近打点停在靠近打点计时器器处，先接通
3、，先接通电源，后放开源，后放开 小小车，让小小车拖着拖着纸带运运动，打点，打点计时器就器就 在在纸带上上 打打 下下 一一 系系 列列 的的点，点，换上新上新纸带，重复三次，重复三次4从几条从几条纸带中中选择一条比一条比较理想的理想的纸带，舍掉开始一些比，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后量的地方找一个开始点，以后 依依 次次 每每五个点取一个五个点取一个计数点，确定好数点，确定好计数数 始点，并始点，并 标 明明0、1、2、3、4、，测量各量各计数点到数点到0点的距离点的距离x，并，并记录填入表中填入表中.位置位置编号号012345t/sx/
4、mv/(ms1)5.计算出相算出相邻的的计数点之数点之间的距离的距离x1、x2、x3、.6利用一段利用一段时间内的平均速度等于内的平均速度等于这段段时间中中间时刻的刻的瞬瞬时速度求得各速度求得各计数点数点1、2、3、4、5的瞬的瞬时速度，填入速度，填入上面的表格中上面的表格中7增减所挂增减所挂钩码数，再做两次数，再做两次实验四、注意事四、注意事项1纸带、细绳要和要和长木板平行木板平行2释放小放小车前，前，应使小使小车停在靠近打点停在靠近打点计时器的位置器的位置3实验时应先接通先接通电源，后源，后释放小放小车；实验后先断开后先断开电源，源，后取下后取下纸带一、数据一、数据处理理1匀匀变速直速直线
5、运运动的判断：的判断：(1)沿直沿直线运运动的物体在的物体在连续相相 等等时间 T内的位内的位 移分移分别为x1、x2、x3、x4、，若，若xx2x1x3x2x4x3则说明物明物体在做匀体在做匀变速直速直线运运动，且，且xaT2.(2)利用利用“平均速度法平均速度法”确定多个点的瞬确定多个点的瞬时速度，作出物体运速度，作出物体运动的的vt图象若象若vt图线是一条是一条倾斜的直斜的直线，则说 明明 物体物体的速度随的速度随时间均匀均匀变化，即做匀化，即做匀变速直速直线运运动二、二、误差分析差分析1纸带上上计数点数点间距距测量有偶然量有偶然误差，故要多差，故要多测几几组数据，数据，以尽量减小以尽量
6、减小误差差2纸带运运动时摩擦不均匀，打点不摩擦不均匀，打点不稳定引起定引起测量量误差，所以差，所以安装安装时纸带、细绳要与要与长木板平行，同木板平行，同时选择符合要求的交符合要求的交流流电源的源的电压及及频率率3用作用作图法作出的法作出的vt图象并不是一条直象并不是一条直线为此在描点此在描点时最好用坐最好用坐标纸，在，在纵、横、横轴上上选取合适的取合适的单位，用位，用细铅笔笔认真描点真描点4在到达在到达长木板末端前木板末端前应让小小车停止运停止运动，防止，防止钩码落地，落地，小小车与滑与滑轮碰撞碰撞5选择一条点迹清晰的一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当，舍弃点密集部分，适当选取取计数点数
7、点6在坐在坐标纸上，上，纵、横、横轴选取合适的取合适的单位位(避免所避免所 描点描点过 密密或或过疏，而疏，而导致致误差差过大大)，仔，仔细描点描点连线，不能，不能连成折成折线，应作一条平滑曲作一条平滑曲线，让各点尽量落到各点尽量落到这条曲条曲线 上，落不到曲上，落不到曲线上的各点上的各点应均匀分布在曲均匀分布在曲线的两的两侧考点一考点一 对实验步步骤和和实验原理的考原理的考查考点二考点二 对实验器材和数据器材和数据处理的考理的考查考点一考点一对实验步步骤和和实验原理的考原理的考查(1)部分部分实验步步骤如下：如下：A测量完量完毕，关，关闭电源，取出源，取出纸带B接通接通电源，待打点源，待打点
8、计时器工作器工作稳定后放开小定后放开小车C将小将小车停靠在打点停靠在打点计时器附近，小器附近，小车尾部与尾部与纸带相相连D把打点把打点计时器固定在平板上，器固定在平板上，让纸带穿穿过限位孔限位孔上述上述实验步步骤的正确的正确顺序是：序是：_(用字母填写用字母填写)(2)图乙中乙中标出的相出的相邻两两计数点的数点的时间间隔隔T_s.(3)计数点数点5对应的瞬的瞬时速度大小速度大小计算式算式为v5_.(4)为了充分利用了充分利用记录数据，减小数据，减小误差，小差，小车加速度大小的加速度大小的计算式算式应为a_.DCBA0.1 在做在做“研究匀研究匀变速直速直线运运动”的的实验中：中：(1)实验室室
9、提提供供了了以以下下器器材材：打打点点计时器器、一一端端附附有有滑滑轮的的长木木板板、小小车、纸带、细绳、钩码、刻刻度度尺尺、导线、交交流流电源源、复复写写纸、弹簧簧测力力计其其中中在在本本实验中中不不需需要要的的器器材材是是_考点二考点二对实验器材和数据器材和数据处理的考理的考查(3)以以A点点为计时起点，在坐起点，在坐标图中画出小中画出小车的速度的速度时间关关系系图线(4)根据你画出的小根据你画出的小车的速度的速度时间关系关系图线计算出的小算出的小车的加速度的加速度a_m/s2.(3)小小车的速度的速度时间关系关系图线如如图所示所示答案答案见解析解析2016年高考命年高考命题对本本实验的改
10、的改进创新可能从以下角度新可能从以下角度进行：行：用气用气垫导轨代替代替长木板；木板；用用频闪照相的方法或光照相的方法或光电计时器代替打点器代替打点计时器器通通过以上装置的改以上装置的改进能最大限度地减少因能最大限度地减少因长木板和打点木板和打点计时器的限位孔的阻力而器的限位孔的阻力而导致的小致的小车加速度不恒定，使小加速度不恒定，使小车尽可尽可能做匀加速直能做匀加速直线运运动，以提高，以提高实验的精确度的精确度 (2014高考大高考大纲全国卷全国卷)现用用频闪照照相方法来相方法来 研究物研究物块的的变速运速运动在一小物在一小物块沿斜面向下运沿斜面向下运动的的过 程中，用程中，用频闪相机拍相机
11、拍摄的不同的不同时刻物刻物块的位置如的位置如图所示拍所示拍摄 时频闪频率是率是10 Hz；通；通过斜面上固定的刻度尺斜面上固定的刻度尺读取的取的5个个连续 影像影像间的距离依次的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面已知斜面顶端的高度端的高度h和斜面的和斜面的长度度s.数据如下表所示重力加速度大小数据如下表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.4.30 m/s2点点评高考高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知情境新而知识旧因此做旧因此做实验题应注重迁移注重迁移创新能新能 力力 的的 培培养，用教材中养，用教材中实验的原理、方法和技巧的原理、方法和技巧处理新理新问题对于本于本题物理物理过程旧，但情景新，数据程旧，但情景新，数据处理属于逐差法理属于逐差法处理理纸带问题的延伸的延伸
