2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版

1、實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1.1.練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打點(diǎn)紙帶研究練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打點(diǎn)紙帶研究 物體的運(yùn)動(dòng)。物體的運(yùn)動(dòng)。 2.2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法x=aTx=aT2 2。 3.3.掌握使用速度掌握使用速度時(shí)間圖象求加速度的方法。時(shí)間圖象求加速度的方法。 4.4.掌握使用逐差法計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法。掌握使用逐差法計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法。 【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】 1.1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器： (1)(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6 V6 V以下交流電源。以下交

2、流電源。 (2)(2)電火花計(jì)時(shí)器：電火花計(jì)時(shí)器：220 V220 V交流電源。交流電源。 (3)(3)當(dāng)所用交流電源的頻率當(dāng)所用交流電源的頻率f=50 Hzf=50 Hz時(shí)，每隔時(shí)，每隔0.02 s0.02 s打打 一次點(diǎn)。若交流電的頻率變化，對(duì)應(yīng)打點(diǎn)時(shí)間間隔也一次點(diǎn)。若交流電的頻率變化，對(duì)應(yīng)打點(diǎn)時(shí)間間隔也 會(huì)發(fā)生變化。會(huì)發(fā)生變化。 2.2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷： (1)(1)若物體在連續(xù)相等時(shí)間若物體在連續(xù)相等時(shí)間T T內(nèi)的位移之差內(nèi)的位移之差xx為一恒量，為一恒量， 即即x=aTx=aT2 2，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)(2)利用利用

3、“平均速度法平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出 物體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的v-tv-t圖象，若圖象是一條傾斜的直線，則物圖象，若圖象是一條傾斜的直線，則物 體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 3.3.由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度：由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度： 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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)速度時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 來計(jì)算。來計(jì)算。 nn 1 n xx v 2T 4.4.利用紙帶求物體加速度的兩種方法：利用紙帶求物體加速度的兩種方法： (1)(1)逐差法：根據(jù)逐差法：根據(jù)x x4 4-x-

4、x1 1=x=x5 5-x-x2 2=x=x6 6-x-x3 3=3aT=3aT2 2(T(T為相鄰計(jì)數(shù)為相鄰計(jì)數(shù) 點(diǎn)之間的時(shí)間間隔點(diǎn)之間的時(shí)間間隔) )，求出，求出 然后取平均值，即然后取平均值，即 即為物體的加速度。即為物體的加速度。 5241 12 22 xxxx aa 3T3T ， 63 3 2 xx a 3T ， 123 aaa a 3 456123 2 xxxxxx 9T ， 在數(shù)據(jù)處理時(shí)可以對(duì)紙帶重新分段，把在數(shù)據(jù)處理時(shí)可以對(duì)紙帶重新分段，把6 6段距離分為段距離分為 “前三前三”和和“后三后三”，“后三后三”減減“前三前三”也為相鄰也為相鄰 相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差，時(shí)間間隔為相

5、等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差，時(shí)間間隔為3T3T。 (2)(2)圖象法：利用圖象法：利用 求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬 時(shí)速度，然后作出時(shí)速度，然后作出v-tv-t圖象，用圖象，用v-tv-t圖象的斜率求物體圖象的斜率求物體 運(yùn)動(dòng)的加速度。運(yùn)動(dòng)的加速度。 nn 1 n xx v 2T 【實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】 電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的 長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、 電源、復(fù)寫紙。電源、復(fù)寫紙。 【實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程】 1.1.儀器安裝：儀器安裝： (1)(1)把一端附有

6、滑輪的長(zhǎng)木板放在把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在 實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面， 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒 有滑輪的一端，連接好電路。有滑輪的一端，連接好電路。 (2)(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛 上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一 端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，放手后，端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，放手后， 看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。 2.2.測(cè)量與記錄：測(cè)量與

7、記錄： (1)(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放 開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶 上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，再做兩次。上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，再做兩次。 (2)(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些 比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始每比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始每5 5個(gè)點(diǎn)確定個(gè)點(diǎn)確定 1 1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1 sT=0.1 s。正確使。正確使

8、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。設(shè)計(jì)的表格中。 (3)(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻 的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 (4)(4)增減所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。增減所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。 【數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理】 1.1.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-tv-t圖象：圖象： (1)(1)根據(jù)表格中的根據(jù)表格中的v v、t t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)。數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)。 (2)(2)作一條直線

9、，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這 條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的條直線上，落不到直線上的各點(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)的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v-tv-t圖線，它是一條傾圖線，它是一條傾 斜的直線，如圖所示。斜的直線，如圖所示。 2.2.由實(shí)驗(yàn)得出的由實(shí)驗(yàn)得出的v-tv-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨 時(shí)間變化的規(guī)律：時(shí)間變化的規(guī)律： (1)(1)直接分析圖象的特點(diǎn)得出。小車直接分析圖象的特點(diǎn)得出。小車 運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的v-tv-t圖象是一條傾斜的直線，圖象是一條傾斜的直線， 如

10、圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值 tt時(shí)，速度也會(huì)增加相同的值時(shí)，速度也會(huì)增加相同的值vv， 由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化。由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化。 (2)(2)通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出。既然小車的通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出。既然小車的v-tv-t圖象是圖象是 一條傾斜的直線，那么一條傾斜的直線，那么v v隨隨t t變化的函數(shù)關(guān)系式為變化的函數(shù)關(guān)系式為 v=kt+bv=kt+b，顯然，顯然v v與與t t成線性關(guān)系，小車的速度隨時(shí)間均成線性關(guān)系，小車的速度隨時(shí)間均 勻變化。勻變化。 3.3.對(duì)紙帶進(jìn)行分段，用對(duì)紙帶進(jìn)行分段，用x=aTx=aT2 2計(jì)算

11、加速度：若紙帶上計(jì)算加速度：若紙帶上 計(jì)數(shù)段為偶數(shù)，直接分為前后兩段計(jì)算，若紙帶計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)段為偶數(shù)，直接分為前后兩段計(jì)算，若紙帶計(jì)數(shù) 段為奇數(shù)，可以舍掉首段進(jìn)行計(jì)算。段為奇數(shù)，可以舍掉首段進(jìn)行計(jì)算。 【誤差分析誤差分析】 1.1.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差。根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差。 2.2.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。相等。 3.3.紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差。紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差。 4.4.用作圖法，作出的用作圖法，作出的v-tv-t圖象并不是一條直線。圖象并不是一條直線。 5.5.木板的粗糙程度并非完全相同

12、，這樣測(cè)量得到的加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。速度只能是所測(cè)量段的平均加速度。 【注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)】 1.1.平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行。平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行。 2.2.兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)； 實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶。實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶。 3.3.防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)， 要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。 4.4.紙帶選?。哼x擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)密

13、集紙帶選?。哼x擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)密集 部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。 5.5.區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)：計(jì)時(shí)點(diǎn)是指計(jì)時(shí)器在紙帶上區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)：計(jì)時(shí)點(diǎn)是指計(jì)時(shí)器在紙帶上 打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取 的點(diǎn)，要注意的點(diǎn)，要注意“每每5 5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”與與“每隔每隔4 4個(gè)個(gè) 點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”取點(diǎn)方法是一樣的，時(shí)間間隔均為取點(diǎn)方法是一樣的，時(shí)間間隔均為 0.1 s0.1 s。 6.6.準(zhǔn)確作圖：在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位準(zhǔn)確作圖：在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位 (

14、(避免所描點(diǎn)過密或過疏而導(dǎo)致誤差過大避免所描點(diǎn)過密或過疏而導(dǎo)致誤差過大) )，仔細(xì)描點(diǎn)，仔細(xì)描點(diǎn) 連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落 到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直 線的兩側(cè)。線的兩側(cè)。 熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn) 典例典例1 1 (2016 (2016天津高考天津高考) )某同學(xué)利用圖示裝置研究小某同學(xué)利用圖示裝置研究小 車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (1)(1)實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是_。 A.A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行細(xì)線必須與長(zhǎng)木板

15、平行 B.B.先接通電源再釋放小車先接通電源再釋放小車 C.C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 D.D.平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力 (2)(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz50 Hz的交流電源的交流電源 上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示( (每相每相 鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4 4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出) )。s s1 1=3.59 cm=3.59 cm， s s2 2=4.41 cm=4.41 cm，s s3 3=5.19 cm=

16、5.19 cm，s s4 4=5.97 cm=5.97 cm，s s5 5=6.78 cm=6.78 cm， s s6 6=7.64 cm=7.64 cm。則小車的加速度。則小車的加速度a=_m/sa=_m/s2 2( (要求充分利要求充分利 用測(cè)量數(shù)據(jù)用測(cè)量數(shù)據(jù)) )，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B B點(diǎn)時(shí)小車的速度點(diǎn)時(shí)小車的速度 v vB B=_m/s=_m/s。( (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 【解析解析】(1)(1)選選A A、B B。實(shí)驗(yàn)時(shí)，若細(xì)線與木板不平行，。實(shí)驗(yàn)時(shí)，若細(xì)線與木板不平行， 細(xì)線的拉力使小車運(yùn)動(dòng)過程中與木板間的壓力改變?cè)旒?xì)線的拉力使小車運(yùn)動(dòng)過程

17、中與木板間的壓力改變?cè)?成摩擦力變化，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)成摩擦力變化，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)A A正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)要正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)要 先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)B B正確；此實(shí)驗(yàn)是研究小正確；此實(shí)驗(yàn)是研究小 車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦 力和小車的質(zhì)量不遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量時(shí)小車仍做勻變力和小車的質(zhì)量不遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量時(shí)小車仍做勻變 速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C C、D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 (2)(2)兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 sT=0.1 s；由逐差法可得：；由逐差法可得： =0.80 m/s

18、=0.80 m/s2 2 在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間的平均速度等于其中間在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間的平均速度等于其中間 654321 2 ssssss a 9T 2 2 2 7.646.785.975.194.41 3.5910 m/s 9 0.1 （） 時(shí)刻的瞬時(shí)速度，時(shí)刻的瞬時(shí)速度， 故故 答案：答案：(1)A(1)A、B B(2)0.80(2)0.800.400.40 2 12 AC B 3.594.4110ss vvm/s0.40 m/s 2T2 0.1 【解題通法解題通法】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法 (1)(1)圖象法。圖象法。 先根據(jù)先根據(jù)“平

19、均速度平均速度”法求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速法求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速 度度 。 作作v-tv-t圖象，求出圖象的斜率即物體的加速度。圖象，求出圖象的斜率即物體的加速度。 nn 1 n xx v 2T (2)(2)利用位移差公式。利用位移差公式。 x xn+1 n+1-x -xn n=aT=aT2 2得得 其中其中T T為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的 時(shí)間間隔。時(shí)間間隔。 逐差法：若紙帶上選出多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可用逐差法求逐差法：若紙帶上選出多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可用逐差法求 加速度加速度 n 1n 2 xx a T ， 654321 2 xxxxxx a 9T 。 熱點(diǎn)二創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)二創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn) 題型題型1 1實(shí)驗(yàn)原

20、理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新 典例典例2 2 光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用 計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a a、b b分別是光電門的分別是光電門的 激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a a、b b間通過時(shí)，光間通過時(shí)，光 電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束 的時(shí)間記錄下來。圖乙中的時(shí)間記錄下來。圖乙中MNMN是水平桌面，是水平桌面，Q Q是長(zhǎng)木板與是長(zhǎng)木板與 桌面的接觸點(diǎn)，桌面的接觸點(diǎn)，1 1和和2 2是固定在長(zhǎng)木板適當(dāng)位置的兩個(gè)是固定在長(zhǎng)木

21、板適當(dāng)位置的兩個(gè) 光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，長(zhǎng)木光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，長(zhǎng)木 板頂端板頂端P P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂 端滑下，光電門端滑下，光電門1 1、2 2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí) 間分別為間分別為1.01.01010-2 -2 s s和和4.04.01010-3 -3 s s。用精度為。用精度為 0.05 mm0.05 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度d d，其示數(shù)如圖丙，其示數(shù)如圖丙 所示。所示。 (1)(1)滑塊的寬度滑塊的寬度d=_ cm

22、d=_ cm。 (2)(2)滑塊通過光電門滑塊通過光電門1 1時(shí)的速度時(shí)的速度v v1 1=_m/s=_m/s，滑塊通，滑塊通 過光電門過光電門2 2時(shí)的速度時(shí)的速度v v2 2=_m/s=_m/s。( (結(jié)果保留兩位有結(jié)果保留兩位有 效數(shù)字效數(shù)字) (3)(3)由此測(cè)得的瞬時(shí)速度由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v v1 1和和v v2 2只是一個(gè)近似值，它們只是一個(gè)近似值，它們 實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門1 1和和2 2時(shí)的時(shí)的_，要使瞬時(shí)，要使瞬時(shí) 速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將_的寬度減的寬度減 小一些。小一些。 【創(chuàng)新點(diǎn)分析創(chuàng)新點(diǎn)分析】(1)(1)

23、用光電門測(cè)滑塊速度更準(zhǔn)確。用光電門測(cè)滑塊速度更準(zhǔn)確。 (2)(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度。 【解析解析】(1)d=10 mm+0.05 mm(1)d=10 mm+0.05 mm2=10.10 mm=2=10.10 mm= 1.010 cm1.010 cm。 2 1 2 1 2 2 3 2 d1.010 10 2 v m/s1.0 m/s t1.0 10 d1.010 10 v m/s2.5 m/s t4.0 10 (3)v(3)v1 1、v v2 2實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門1 1和和2 2時(shí)的平均速度，時(shí)的平均速度， 要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于

24、真實(shí)值，可將滑塊的要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的 寬度減小一些。寬度減小一些。 答案：答案：(1)1.010(1)1.010(2)1.0(2)1.02.52.5(3)(3)平均速度滑塊平均速度滑塊 題型題型2 2實(shí)驗(yàn)裝置改變實(shí)驗(yàn)裝置改變 典例典例3 (20173 (2017全國(guó)卷全國(guó)卷) 某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自 制制“滴水計(jì)時(shí)器滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固 定在小車旁，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，定在小車旁，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平， 用手輕推一下小車

25、。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器 等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖乙記錄了桌面上連續(xù)的等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖乙記錄了桌面上連續(xù)的6 6 個(gè)水滴的位置。個(gè)水滴的位置。( (已知滴水計(jì)時(shí)器每已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s30 s內(nèi)共滴下內(nèi)共滴下4646個(gè)個(gè) 小水滴小水滴) ) (1)(1)由圖乙可知，小車在桌面上是由圖乙可知，小車在桌面上是_(_(選填選填 “從右向左從右向左”或或“從左向右從左向右”) )運(yùn)動(dòng)的。運(yùn)動(dòng)的。 (2)(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)該小組同學(xué)根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn) 動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖乙中動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖乙

26、中A A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為 _m/s_m/s，加速度大小為，加速度大小為_m/s_m/s2 2。( (結(jié)結(jié) 果均保留果均保留2 2位有效數(shù)字位有效數(shù)字) 【創(chuàng)新點(diǎn)分析創(chuàng)新點(diǎn)分析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)變?yōu)榈嗡橆^滴水，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)變?yōu)榈嗡橆^滴水， 與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系更加密切，體現(xiàn)了學(xué)科核心素養(yǎng)。與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系更加密切，體現(xiàn)了學(xué)科核心素養(yǎng)。 【解析解析】(1)(1)輕推小車后，小車在桌面上做減速運(yùn)動(dòng)，輕推小車后，小車在桌面上做減速運(yùn)動(dòng)， 桌面上桌面上“水滴水滴”的間距應(yīng)逐漸減小，小車的運(yùn)動(dòng)方向的間距應(yīng)逐漸減小，小車的運(yùn)動(dòng)方向 是從右向左。是從右向左。 (2)(2)相鄰兩水滴的時(shí)間間

27、隔為相鄰兩水滴的時(shí)間間隔為 小車運(yùn)動(dòng)到小車運(yùn)動(dòng)到A A 位置時(shí)速度大小為位置時(shí)速度大小為 m/s=0.187 5 m/sm/s=0.187 5 m/s 0.19 m/s0.19 m/s； 302 t s s 453 ， 3 32 A 117 13310 xx v 2 2t 2 3 小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 0.038 m/s0.038 m/s2 2。 答案：答案：(1)(1)從右向左從右向左(2)0.19(2)0.190.0380.038 5421 2 xxxx a 6t 題型題型3 3 實(shí)驗(yàn)原理、目的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)原理、目的創(chuàng)新 典例典例4 (20174 (2017全國(guó)卷全國(guó)卷

28、)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn) 動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。 使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、 光電計(jì)時(shí)器。光電計(jì)時(shí)器。 實(shí)驗(yàn)步驟如下：實(shí)驗(yàn)步驟如下： 如圖甲，將光電門固定在斜面下端附近，將一擋光如圖甲，將光電門固定在斜面下端附近，將一擋光 片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置， 令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑； 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè) 得光