高三物理總復(fù)習(xí)精品課件實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1、實(shí)驗(yàn)一,研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用紙帶上的點(diǎn)來(lái)分析物體的,運(yùn)動(dòng),(2)掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(saT2) (3)測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,實(shí)驗(yàn)器材,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、,鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫(xiě)紙片,實(shí)驗(yàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)步驟,(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌 面，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電 路,(2)把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適 的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并將它的一端固定在小車(chē)的 后面實(shí)驗(yàn)裝置如圖 S1-1 所示，放手后，看小車(chē)能否

2、在木板上 平穩(wěn)地加速滑行,圖 S1-1,(3)把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再釋放小 車(chē)，以便打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶， 重復(fù)三次,(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較 密集的點(diǎn)，從便于測(cè)量的地方開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每隔四個(gè) 點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣做的好處是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔 T 0.1 s，如圖 S1-2 所示正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì) 數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中,圖 S1-2,(5)應(yīng)用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體某一段時(shí)間內(nèi)的平均速 度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻 的瞬時(shí)速度,(6)增減所掛的鉤碼數(shù)，再做兩次

3、實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理,(1)根據(jù)表格中的 v、t 數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)， 如圖 S1-3 可以看到，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上,圖 S1-3,(2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的點(diǎn)盡量落到這條直線 上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線,就是本次實(shí)驗(yàn)的 vt 圖象,(3)由實(shí)驗(yàn)得出的 vt 圖象進(jìn)一步分析得出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速,度隨時(shí)間變化的規(guī)律：,分析 vt 圖象的特點(diǎn)可得出，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的 vt 圖象是一條 傾斜的直線，如圖 S1-4 所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值t，速度也 會(huì)增加相同的值v，由此得出結(jié)論：小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變 化，關(guān)系式為 vtatv0.,圖 S1-4,實(shí)

4、驗(yàn)分析 誤差分析,(1)根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差,(2)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相,等,(3)用作圖法作出的 vt 圖象并不是一條直線,(4)木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度,只能是所測(cè)量段的平均加速度,【自我檢測(cè)】,1(廣州海珠2013 檢測(cè))圖 S1-5 是某同學(xué)在做勻變速直線,運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶,(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為 50 Hz，A、B、C、D 是紙 帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出從 圖中讀出 A 、B 兩點(diǎn)間距 s _ ；C 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是 _(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字),圖 S1-5 (2)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流

5、的頻率實(shí)際是 f51 Hz，而做 實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比 _(填“偏大”“偏小”或“不變”),答案：(1)0.70 cm,0.100 m/s (2)偏小,2(惠州2013 屆調(diào)研)某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體 的加速度時(shí)，得到了在不同拉力下的 A、B、C、D等幾條較 為理想的紙帶，并在紙帶上每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩 計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 0.1 s，將每條紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)都記為 0、 1、2、3、4、5，如圖 S1-6 所示甲、乙、丙三段紙帶，分別 是從三條不同紙帶上撕下的,圖 S1-6,(1)在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶 A 的是_ (2)打 A 紙帶時(shí)

6、，物體的加速度大小是_m/s2. (3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn) 1 時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)(保 留兩位有效數(shù)字),答案：(1)乙,(2)3.11 (3)0.46,考點(diǎn)1,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,重點(diǎn)歸納 1兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較：,（續(xù)表）,2.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器?？純?nèi)容歸納： (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)儀器,(2)物體運(yùn)動(dòng)前，應(yīng)注意使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位,置,(3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放連接紙帶的物體,(4)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)把紙帶正確穿好，墨粉紙盤(pán)位 于紙帶上方；使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶穿過(guò)限位孔， 壓在復(fù)寫(xiě)紙下面,(5)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)

7、時(shí)間，紙帶拉出后應(yīng)立即,關(guān)閉電源,典例剖析,),例1：(雙選)有關(guān)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的操作，錯(cuò)誤的是( A直接接 220 V 交流電源 B在拉動(dòng)紙帶前一小段時(shí)間接通電源 C在拉動(dòng)紙帶后的瞬間接通電源 D紙帶拉出后應(yīng)立即關(guān)閉電源 答案：AC,【觸類(lèi)旁通】 1當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn),痕，下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)痕的說(shuō)法，不正確的是(,),A點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位 移 C點(diǎn)在紙帶上的分布情況，反映了物體的質(zhì)量和形狀 D紙帶上點(diǎn)痕的分布情況，反映物體的運(yùn)動(dòng)情況,解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 0.02 s，A 正確；

8、相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離就是運(yùn)動(dòng)的物體在這 0.02s 內(nèi)通過(guò)的位移，間隔長(zhǎng)度的變化情況即可反映出物體的運(yùn) 動(dòng)情況D 正確；紙帶上每一個(gè)點(diǎn)的位置，對(duì)應(yīng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的 物體的位置，點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，B 正確,答案：C,考點(diǎn)2,求物體的加速度和瞬時(shí)速度,重點(diǎn)歸納 1求被測(cè)物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度 v：應(yīng)用 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間 圖 S1-7,2求被測(cè)物體的加速度有三種方法：,方法三：利用 vt 圖象求加速度 求出 A、B、C、D、E、F 各點(diǎn)的瞬時(shí) 速度，畫(huà)出如圖 S1-8 所示的 vt 圖象，,圖線的斜率就是物體的加速度 a.,圖 S1-8,

9、典例剖析,例2：某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物 體的加速度，電源頻率 f50 Hz.在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零 點(diǎn)，每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如 圖 S1-9 所示，A、B、C、D 是依次排列的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀 出其中三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：sA16.6 mm，sB126.5 mm， sD624.5 mm.,圖 S1-9,若無(wú)法再重新做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知： (1)相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)s.,(2)打 C 點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為_(kāi)m/s(結(jié)果保留兩位,有效數(shù)字),(3)物體的加速度大小為_(kāi)(用 sA、sB、,sD 和 f 表示),時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔t0.0

10、2s，進(jìn)而求出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間,思維點(diǎn)撥：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率 f50 Hz，則紙帶相鄰計(jì),1,f,(2)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等 于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可由此求得打下 C 點(diǎn)時(shí)物體 的速度,(3)根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移,差sat2 可求得物體的運(yùn)動(dòng)加速度,sDsB (624.5126.5)10,解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶每隔四個(gè)點(diǎn)選擇一個(gè)計(jì)數(shù) 點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)0.1 s. (2)打 C 點(diǎn)時(shí)物體的速度等于 BD 段平均速度，即,vC,3,2T 20.1,m/s2.5 m/s.,(3)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移

11、特征是相鄰相等時(shí)間 間隔內(nèi)的位移以 aT2 均勻增大，有 sBCsABaT2，sCDsBCaT2sAB2aT2， sBD2sAB3aT2,備考策略：在進(jìn)行紙帶數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)弄清紙帶中已知的是計(jì)時(shí)點(diǎn)還是計(jì)數(shù)點(diǎn)，若是計(jì)數(shù)點(diǎn)，,則明確相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少,(2)弄清題中已知的距離是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離還是每個(gè) 計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若是后者應(yīng)換算成相鄰計(jì)數(shù) 點(diǎn)間的距離,(3)計(jì)算時(shí)注意將單位轉(zhuǎn)化為國(guó)際單位制,【觸類(lèi)旁通】,2(1)某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng) 在下面列出的實(shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫 線上(填編號(hào))：_.,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

12、；天平；低壓交流電源；低壓直流電 源；細(xì)繩和紙帶；鉤碼和小車(chē)；秒表；一端有滑輪的 長(zhǎng)木板；刻度尺,(2)把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過(guò) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后釋放紙帶，重物便拉著紙帶下落紙 帶上打出一系列點(diǎn)，其中有一段如圖 S1-10 所示，則紙帶的 _(填“左端”或“右端”)與重物相連,圖 S1-10,(3)若電源的頻率為 50 Hz，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，每隔四個(gè)計(jì) 時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為 _s；圖 S1-10 所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī) 律時(shí)打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為紙帶上所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)， 則vB_m/s，a_m/s2.(計(jì)算結(jié)果

13、保留兩位有效數(shù)字) (4)如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知道 工作電壓的頻率小于 50 Hz，這樣計(jì)算出的加速度值與其實(shí)值 相比是_(填“偏大”“偏小”或“不變”)的,(4)因由xaT2 計(jì)算加速度時(shí)，用的T 比實(shí)際的T 小，故 計(jì)算出的加速度比真實(shí)值偏大,答案：(1),(2)左端,(3)0.1,0.26,0.40,(4)偏大,考點(diǎn)3,實(shí)驗(yàn)操作與注意事項(xiàng),重點(diǎn)歸納 1開(kāi)始時(shí)要使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，再讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)， 以便在紙帶上打下足夠的點(diǎn) 2先接通電源再釋放小車(chē)，當(dāng)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電 源 3選擇點(diǎn)跡清晰的紙帶，在紙帶上選擇點(diǎn)間間隔較大的一 段內(nèi)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并做好標(biāo)記

14、供分析用,4將紙帶平放在水平桌面上，用刻度尺測(cè)量任一計(jì)數(shù)點(diǎn)到,基準(zhǔn)點(diǎn)間的距離并做好記錄(分段測(cè)量會(huì)增大誤差) 5細(xì)線下端懸掛適當(dāng)個(gè)數(shù)的鉤碼，可以減小長(zhǎng)度測(cè)量誤差， 一般能在約 50 cm 的紙帶上清楚地取得六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜 6紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)盡量不要讓紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔摩,擦,典例剖析,例3：在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中， 某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有(遺漏可編上 序號(hào) G、H)_,A將小車(chē)移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先釋放小車(chē)，再接通,電源,B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源,C把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面懸掛,適當(dāng)重量的鉤碼,D取下紙帶,E將長(zhǎng)木板一端抬高，輕推小車(chē)，使小車(chē)能在平板上做加,速運(yùn)動(dòng),F將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 將以上步驟完善改正并按合理順序填寫(xiě)在橫線上,_.,解析：A 步驟中應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，D 步驟中應(yīng)先 斷開(kāi)電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶；遺漏 G 步驟，換 上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次,答案：ADG,BEFCADG,備考策略：實(shí)驗(yàn)操作是近幾年來(lái)高考?？嫉膬?nèi)容，一般以 填空的形式出現(xiàn)，具體內(nèi)容參考“實(shí)驗(yàn)步驟”，但要理解為什 么要這樣操作，不能死記硬背,【觸類(lèi)旁通】,3.(2010 年全國(guó)卷)利用如圖 S1