《山东专用版高考物理一轮复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件新人教》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东专用版高考物理一轮复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件新人教（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动实验基础实验基础命题研析命题研析实验基础实验基础 落实基础落实基础提炼精髓提炼精髓注意事项注意事项1.1.两先两后两先两后: :实验中应先接通电源实验中应先接通电源, ,后让小车运动后让小车运动; ;实验完毕应先断开电源后取实验完毕应先断开电源后取纸带纸带. .2.2.防止碰撞防止碰撞: :在到达长木板末端前应让小车停止运动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要防止钩码落地和小车与滑轮相撞与滑轮相撞. .3.3.减小误差减小误差: :小车的加速度要适当大些小车的加速度要适当大些, ,可以减小长度的测量误差可以减小长度的测量
2、误差, ,加速度大小加速度大小以能在约以能在约50 cm50 cm的纸带上清楚地取出的纸带上清楚地取出6 67 7个计数点为宜个计数点为宜. .4.4.准确作图准确作图: :在坐标纸上在坐标纸上, ,纵、横轴选取合适的单位纵、横轴选取合适的单位( (避免所描点过密或过疏避免所描点过密或过疏, ,而导致误差过大而导致误差过大),),仔细描点连线仔细描点连线, ,不能连成折线不能连成折线, ,应作一条直线应作一条直线. .误差分析误差分析1.1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差使用刻度尺测计数点的距离时有误差. .2.2.作作v-tv-t图像时出现作图误差图像时出现作图误差. .3.3.电源频率不
3、稳定电源频率不稳定, ,造成打点的时间间隔不完全相同造成打点的时间间隔不完全相同. .4.4.长木板粗糙程度不均匀长木板粗糙程度不均匀, ,小车运动时加速度有变化造成误差小车运动时加速度有变化造成误差. .命题研析命题研析 突破常规突破常规注重创新注重创新命题点一常规实验命题点一常规实验【典例典例1 1】 (2016 (2016天津卷天津卷,9),9)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动. .(1)(1)实验中实验中, ,必要的措施是必要的措施是.A.A.细线必须与长木板平行细线必须与长木板平行B.B.先接通电源再释放小车先接通电源再释放小车C.
4、C.小车的质量远大于钩码的质量小车的质量远大于钩码的质量D.D.平衡小车与长木板间的摩擦力平衡小车与长木板间的摩擦力解析解析: :(1)(1)实验时实验时, ,细线必须与长木板平行细线必须与长木板平行, ,以减小实验的误差以减小实验的误差, ,选项选项A A正确正确; ;实验时要先接通电源再释放小车实验时要先接通电源再释放小车, ,选项选项B B正确正确; ;此实验中不需要考虑质量与此实验中不需要考虑质量与加速度的关系加速度的关系, ,故没必要使小车的质量远大于钩码的质量故没必要使小车的质量远大于钩码的质量, ,选项选项C C错误错误; ;此此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力实验中不需平衡
5、小车与长木板间的摩擦力, ,选项选项D D错误错误. .答案答案: :(1)AB (1)AB (2)(2)他实验时将打点计时器接到频率为他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz50 Hz的交流电源上的交流电源上, ,得到一条纸带得到一条纸带, ,打出打出的部分计数点如图所示的部分计数点如图所示( (每相邻两个计数点间还有每相邻两个计数点间还有4 4个点个点, ,图中未画出图中未画出).s).s1 1=3.59 =3.59 cm,scm,s2 2=4.41 cm,s=4.41 cm,s3 3=5.19 cm,s=5.19 cm,s4 4=5.97 cm,s=5.97 cm,s5 5=6.78 c
6、m,s=6.78 cm,s6 6=7.64 cm.=7.64 cm.则小车的加速则小车的加速度度a=a= m/sm/s2 2( (要求充分利用测量的数据要求充分利用测量的数据),),打点计时器在打打点计时器在打B B点时小车的点时小车的速度速度 v vB B= = m/s.(m/s.(结果均保留两位有效数字结果均保留两位有效数字) )答案答案: :( (2)0.802)0.800.40 0.40 方法技巧方法技巧(1)(1)在利用长木板打点计时器研究匀变速直线运动时在利用长木板打点计时器研究匀变速直线运动时, ,不需要满足不需要满足M Mm m和平衡和平衡摩擦力摩擦力, ,只要使小车做匀变速运
7、动即可只要使小车做匀变速运动即可. .(2)(2)凡是应用打点计时器的实验凡是应用打点计时器的实验, ,都必须先接通电源都必须先接通电源, ,等打点稳定后等打点稳定后, ,再释放再释放纸带纸带. .(3)(3)两相邻计数点的时间间隔由选择的计时点个数而定两相邻计数点的时间间隔由选择的计时点个数而定. .【典例典例2 2】 利用图利用图1 1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度. .一斜面上安一斜面上安装有两个光电门装有两个光电门, ,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处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光电门甲的位置可移动动.
8、.当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时, ,与两个光电门都相连的计时器可以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显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.t.改变光电门甲的位置进行多次测量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、乙之间的距离并用米尺测量甲、乙之间的距离s,s,记记下相应的下相应的t t值值; ;所得数据如下表所示所得数据如下表所示. .s(m)s(m)0.5000.5000.6000.6000.7000.7000.8000.8000.9
9、000.9000.9500.950t(ms)t(ms)292.9292.9371.5371.5452.3452.3552.8552.8673.8673.8776.4776.4s/t(m/s)s/t(m/s)1.711.711.621.621.551.551.451.451.341.341.221.22完成下列填空和作图完成下列填空和作图: :(1)(1)若滑块所受摩擦力为一常量若滑块所受摩擦力为一常量, ,滑块加速度的大小滑块加速度的大小a a、滑块经过光电门乙时、滑块经过光电门乙时的瞬时速度的瞬时速度v vt t、测量值、测量值s s和和t t四个物理量之间所满足的关系式是四个物理量之间所满
10、足的关系式是 ; ;解析解析: :(2)(2)描点并连线描点并连线, ,如图所示如图所示; ;答案答案: :( (2)2)见解析见解析 答案答案: :( (3)2.0 3)2.0 题组训练题组训练1.1.(2019(2019甘肃兰州模拟甘肃兰州模拟) )(1)(1)打点计时器所用电源为频率打点计时器所用电源为频率50 Hz 50 Hz 的交流电源的交流电源, ,实验时释放纸带与接通电源的先后顺序是实验时释放纸带与接通电源的先后顺序是. .解析解析: :(1)(1)使用时应先给打点计时器通电使用时应先给打点计时器通电, ,然后释放纸带然后释放纸带, ,如果先放开纸带使其如果先放开纸带使其开始运动
11、开始运动, ,再接通打点计时器的电源再接通打点计时器的电源, ,纸带上可能有很长一段打不上点纸带上可能有很长一段打不上点. .答案答案: :(1)(1)先接通电源后释放纸带先接通电源后释放纸带(2)(2)某同学在使用上述打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时某同学在使用上述打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时, ,得到了几条得到了几条较为理想的纸带较为理想的纸带, ,他已在每条纸带上按每他已在每条纸带上按每5 5个点取一个计数点个点取一个计数点, ,并依打点先后顺并依打点先后顺序编号为序编号为0,1,2,3,4,5.0,1,2,3,4,5.由于不小心由于不小心, ,几条纸带都被撕断了几条纸带
12、都被撕断了, ,如图所示如图所示, ,请根据给请根据给出的出的A,B,C,DA,B,C,D四段纸带回答下列问题四段纸带回答下列问题: :在在B,C,DB,C,D三段纸带中三段纸带中, ,从纸带从纸带A A上撕下的那上撕下的那段应该是段应该是, ,打纸带打纸带A A时时, ,物体的加速度大小是物体的加速度大小是 m/sm/s2 2. .答案答案: :(2)C(2)C0.600.602.2.在做在做“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验时的实验时, ,某同学得到一条用打点计时器打某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图下的纸带如图( (甲甲) )所示所示, ,并在其上取并在其上取A,B,C
13、,D,E,F,G 7A,B,C,D,E,F,G 7个计数点个计数点, ,每相邻两个每相邻两个计数点间还有计数点间还有4 4个点没有画出个点没有画出, ,打点计时器接周期为打点计时器接周期为T=0.02 s T=0.02 s 的交流电源的交流电源. .他经过测量并计算得到打点计时器在打他经过测量并计算得到打点计时器在打B,C,D,E,FB,C,D,E,F各点时物体的瞬时速度如各点时物体的瞬时速度如下表下表: :计数点计数点B BC CD DE EF F速度速度/(m/(ms s-1-1) )0.1220.1220.1640.1640.2050.2050.2500.2500.2890.289(1)
14、(1)计算计算v vF F的表达式为的表达式为v vF F= =; ;(2)(2)根据根据(1)(1)中得到的数据中得到的数据, ,以以A A点对应的时刻为点对应的时刻为t=0,t=0,试在图试在图( (乙乙) )所给坐标系所给坐标系中作出中作出v v- -t t图像图像, ,并求物体的加速度并求物体的加速度a=a=m/sm/s2 2; ;答案答案: :( (2)v-t2)v-t图像如解析图所示图像如解析图所示0.418 0.418 (3)(3)如果当时电网中交变电流的频率是如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz,f=51 Hz,而做实验的同学并不知道而做实验的同学并不知道, ,那么那么
15、加速度的测量值与实际值相比加速度的测量值与实际值相比( (选填选填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“不变不变”).).解析解析: :(3)(3)如果在某次实验中如果在某次实验中, ,交流电源的频率为交流电源的频率为51 Hz50 Hz,51 Hz50 Hz,则实际打点则实际打点周期变小周期变小, ,计算时仍然用原值计算时仍然用原值, ,因此由因此由x=aTx=aT2 2得出的加速度值与实际的加速得出的加速度值与实际的加速度值相比偏小度值相比偏小. .答案答案: :(3)(3)偏小偏小命题点二创新实验命题点二创新实验【典例典例3 3】 (2017(2017全国全国卷卷,22),22)某同学研究在
16、固定斜面上运动物体的平均某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系速度、瞬时速度和加速度之间的关系. .使用的器材有使用的器材有: :斜面、滑块、长度不同斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器的矩形挡光片、光电计时器. .(2)(2)由图由图(c)(c)可求得可求得v vA A= =cm/s,a=cm/s,a=cm/scm/s2 2.(.(结果保留三位有效数字结果保留三位有效数字) )答案答案: :(2)52.1(2)52.116.016.0【创新创新/ /改进点分析改进点分析】 1.1.装置创新装置创新: :更换滑块上的挡光片更换滑块上的挡光片, ,通过光电门
17、通过光电门, ,且释放滑块时挡光片前端位置且释放滑块时挡光片前端位置相同相同. .题组训练题组训练1.1.(2019(2019江苏无锡模拟江苏无锡模拟) )在暗室中用如图在暗室中用如图( (甲甲) )所示装置做所示装置做“测定重力加速度测定重力加速度”的实验的实验, ,实验器材有实验器材有: :支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪. .具体实验步骤如下具体实验步骤如下: :在漏斗内盛满清水在漏斗内盛满清水, ,旋松螺丝夹子旋松螺丝夹子, ,水滴会以一定的频率一滴滴地落下水滴会
18、以一定的频率一滴滴地落下. .用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮, ,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴第一次看到一串仿佛固定不动的水滴. .利用频闪照相获取下落水滴和竖直放置的米尺的照片利用频闪照相获取下落水滴和竖直放置的米尺的照片. .由竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度由竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度. .采集数据进行处理采集数据进行处理. .(1)(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时, ,频闪仪的闪光频率满足的条频闪仪的闪光频率满足的
19、条件是件是 . .(2)(2)实验中观察到水滴实验中观察到水滴“固定不动固定不动”时的闪光频率为时的闪光频率为30 Hz,30 Hz,某同学读出其中几某同学读出其中几个比较远的水滴到第一个水滴的距离如图个比较远的水滴到第一个水滴的距离如图( (乙乙) )所示所示, ,根据数据测得当地重力加根据数据测得当地重力加速度速度g=g= m/sm/s2 2; ;第第8 8个水滴此时的速度个水滴此时的速度v v8 8= =m/s.(m/s.(结果都保留结果都保留三位有效数字三位有效数字) )(3)(3)该实验存在的系统误差可能有该实验存在的系统误差可能有( (答出一条即可答出一条即可) ) .解析解析:
20、:(1)(1)后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置, ,可看到一串仿可看到一串仿佛固定不动的水滴佛固定不动的水滴, ,即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时, ,水滴仿佛不动水滴仿佛不动. .(3)(3)存在空气阻力对水滴的运动产生影响存在空气阻力对水滴的运动产生影响, ,水滴滴落的频率不恒定也会对实水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响验产生影响. .答案答案: :见解析见解析2.2.某兴趣小组的同学们利用如图某兴趣小组的同学们利用如图( (甲甲) )所示的装置所示的装置“研究匀变速直线运动的规律研究匀变速直线运动
21、的规律”. .他们将质量为他们将质量为m m1 1的物体的物体1 1与质量为与质量为m m2 2的物体的物体2(m2(m1 1mm2 2) )通过轻绳悬挂在定滑轮上通过轻绳悬挂在定滑轮上, ,打点计时器固定在竖直方向上打点计时器固定在竖直方向上, ,物体物体1 1通过铁夹与纸带相连接通过铁夹与纸带相连接. .开始时物体开始时物体1 1与物与物体体2 2均处于静止状态均处于静止状态, ,之后将它们同时释放之后将它们同时释放. .图图( (乙乙) )所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O,O是打点计时器打是打点计时器打下的第一个点下的第一个
22、点,A,B,C,D,A,B,C,D是按打点先后顺序依次选取的计数点是按打点先后顺序依次选取的计数点, ,在相邻两个计在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出数点之间还有四个点没有画出. .打点计时器使用的交流电源频率为打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz.50 Hz.(1)(1)相邻两计数点之间的时间间隔为相邻两计数点之间的时间间隔为s.s.(2)(2)实验时要在接通打点计时器之实验时要在接通打点计时器之( (选填选填“前前”或或“后后”) )释放物释放物体体. .(2)(2)实验时要先接通电源实验时要先接通电源, ,待打点计时器稳定后待打点计时器稳定后, ,再释放物体再释放物体. .答案答
23、案: :(1)0.10(1)0.10(2)(2)后后( (3 3) )将将各各计计数数点点至至O O点点的的距距离离依依次次记记为为s s1 1, ,s s2 2, ,s s3 3, ,s s4 4测测得得s s2 2= =1 1. .6 60 0 c cm m, ,s s4 4= =6.40 cm,6.40 cm,请你计算打点计时器打下请你计算打点计时器打下C C点时物体的速度大小是点时物体的速度大小是m/s.m/s.答案答案: :(3)0.24 (3)0.24 (4)(4)同学们根据测出的物体同学们根据测出的物体1 1上升的高度上升的高度s s与相应的时间与相应的时间t,t,描绘出如图描绘出如图( (丙丙) )所示所示的的s s- -t t2 2图线图线, ,由此可以求出物体的加速度大小为由此可以求出物体的加速度大小为m/sm/s2 2. .答案答案: :(4)0.80(4)0.80
