【優(yōu)化方案】高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)一《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》課件

實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識要點(diǎn)歸納知能優(yōu)化演練實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)原理一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1．作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02s打一次點(diǎn)．2．工作條件(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4V～6V的交流電源．(2)電火花計(jì)時(shí)器：220V的交流電源．知識要點(diǎn)歸納3．紙帶上各點(diǎn)的意義(1)表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．(2)通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．2．沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4，…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT2.圖1－4－13．“圖象法”求加速度即由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫出v－t圖，直線的斜率即表示加速度．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源．一、實(shí)驗(yàn)步驟1．把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．過程分析導(dǎo)引2．把一條細(xì)繩繩拴在小車上上，細(xì)繩跨過過滑輪，下邊邊掛上合適的的鉤碼，把紙紙帶穿過打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并并把它的一端端固定在小車車的后面．實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置見圖圖1－4－2，放手后，看看小車能否在在木板上平穩(wěn)穩(wěn)地加速滑行行．圖1－4－23．把小車停在在靠近打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器處，先先接通電源，，后放開小車車，讓小車拖拖著紙帶運(yùn)動(dòng)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器就在紙帶帶上打下一系系列的點(diǎn)，換換上新紙帶，，重復(fù)三次．．4．從幾條紙帶帶中選擇一條條比較理想的的紙帶，舍掉掉開始一些比比較密集的點(diǎn)點(diǎn)，在后面便便于測量的地地方找一個(gè)開開始點(diǎn)，以后后依次每五個(gè)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4、…，測量各計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入入表中.5.計(jì)算出相鄰的的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間間的距離Δx1、Δx2、Δx3、….6．利用一段時(shí)時(shí)間內(nèi)的平均均速度等于這這段時(shí)間中間間時(shí)刻的瞬時(shí)時(shí)速度求得各各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，，填入上面的的表格中．7．增減所掛鉤鉤碼數(shù)，再做做兩次實(shí)驗(yàn)．．2．v－t圖象法(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得得出v－t圖象圖1－4－3①根據(jù)表格中中的v、t數(shù)據(jù)，在平面面直角坐標(biāo)系系中仔細(xì)描點(diǎn)點(diǎn)，如圖1－4－3可以看到，對對于每次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，描出幾個(gè)個(gè)點(diǎn)都大致落落在一條直線線上．②做一條直直線，使同同一次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)得到的各各點(diǎn)盡量落落到這條直直線上，落落不到直線線上的點(diǎn)，，應(yīng)均勻分分布在直線線的兩側(cè)，，這條直線線就是本次次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是是一條傾斜斜的直線．．(2)由實(shí)驗(yàn)得出出的v－t圖象進(jìn)一步步得出小車車運(yùn)動(dòng)的速速度隨時(shí)間間變化的規(guī)規(guī)律．有兩條途徑徑進(jìn)行分析析：圖1－4－4①小車運(yùn)動(dòng)動(dòng)的v－t圖象是一條條傾斜的直直線如圖1－4－4，當(dāng)時(shí)間增增加相同的的值Δt，速度也會(huì)會(huì)增加相同同的值Δv，由此得出出結(jié)論：小小車的速度度隨時(shí)間均均勻變化．．②既然小車車的v－t圖象是一條條傾斜的直直線，那么么v隨t變化的函數(shù)數(shù)關(guān)系式為為v＝kt＋b，所以小車車的速度隨隨時(shí)間均勻勻變化．三、注意事事項(xiàng)1．交流電源源的電壓及及頻率要符符合要求．．2．實(shí)驗(yàn)前要要檢查打點(diǎn)點(diǎn)的穩(wěn)定性性和清晰程程度，必要要時(shí)要調(diào)節(jié)節(jié)振針的高高度和更換換復(fù)寫紙．．3．開始釋放放小車時(shí)，，應(yīng)使小車車靠近打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)器．．4．先接通電電源，計(jì)時(shí)時(shí)器工作后后，再放開開小車，當(dāng)當(dāng)小車停止止運(yùn)動(dòng)時(shí)及及時(shí)斷開電電源．5．要防止鉤鉤碼落地和和小車跟滑滑輪相撞，，當(dāng)小車到到達(dá)滑輪前前及時(shí)用手手按住它．．6．牽引小車車的鉤碼個(gè)個(gè)數(shù)要適當(dāng)當(dāng)，以免加加速度過大大而使紙帶帶上的點(diǎn)太太少，或者者加速度太太小，而使使各段位移移無多大差差別，從而而使誤差增增大，加速速度的大小小以能在50cm長的紙帶上上清楚地取取得六、七七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)為宜．7．要區(qū)別計(jì)計(jì)時(shí)器打出出的點(diǎn)與人人為選取的的計(jì)數(shù)點(diǎn)，，一般在紙紙帶上每隔隔四個(gè)點(diǎn)取取一個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)時(shí)間間隔為為T＝0.02××5s＝0.1s.8．要多測幾幾組，盡量量減小誤差差．9．描點(diǎn)時(shí)最最好用坐標(biāo)標(biāo)紙，在縱縱、橫軸上上選取合適適的單位，，用細(xì)鉛筆筆認(rèn)真描點(diǎn)點(diǎn)．四、兩種打打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器的比較打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器是一種使使用交流電電源的計(jì)時(shí)時(shí)儀器，其其種類主要要有電磁打打點(diǎn)計(jì)時(shí)器器和電火花花計(jì)時(shí)器．．紙帶上的的點(diǎn)表示和和紙帶相連連的運(yùn)動(dòng)物物體在不同同時(shí)刻的位位置，研究究紙帶上各各點(diǎn)之間的的間隔，可可以判斷物物體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)情況.類型比較電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器所用電源4～6V低壓交流220V交流打點(diǎn)方式振針打點(diǎn)電火花打點(diǎn)時(shí)間間隔每隔0.02s打一次點(diǎn)每隔0.02s打一次點(diǎn)實(shí)驗(yàn)誤差振針和紙帶接觸會(huì)影響紙帶運(yùn)動(dòng)，誤差較大火花放電不會(huì)影響紙帶運(yùn)動(dòng)，誤差較小在做做““研研究究勻勻變變速速直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)””的的實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)，，為為了了能能夠夠較較準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地測測出出加加速速度度，，將將你你認(rèn)認(rèn)為為正正確確的的選選項(xiàng)項(xiàng)前前面面的的字字母母填填在在橫橫線線上上：：________A．把把附附有有滑滑輪輪的的長長木木板板放放在在實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)桌桌上上，，并并使使滑滑輪輪伸伸出出桌桌面面B．把把打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器固固定定在在長長木木板板上上沒沒有有滑滑輪輪的的一一端端，，連連接接好好電電路路實(shí)驗(yàn)典例精析題型一對實(shí)驗(yàn)操作步驟的考查例1C．再再把把一一條條細(xì)細(xì)繩繩拴拴在在小小車車上上，，細(xì)細(xì)繩繩跨跨過過滑滑輪輪，，下下邊邊掛掛上上合合適適的的鉤鉤碼碼，，每每次次必必須須由由靜靜止止釋釋放放小小車車D．把把紙紙帶帶穿穿過過打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器，，并并把把它它的的一一端端固固定定在在小小車車的的后后面面E．把把小小車車停停在在靠靠近近打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器處處，，接接通通直直流流電電源源后后，，放放開開小小車車，，讓讓小小車車拖拖著著紙紙帶帶運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器就就在在紙紙帶帶上上打打下下一一系系列列的的點(diǎn)點(diǎn)，，換換上上新新紙紙帶帶，，重重復(fù)復(fù)三三次次【解析析】在實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中中要要盡盡可可能能地地保保證證小小車車做做勻勻變變速速直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，同同時(shí)時(shí)也也要要求求紙紙帶帶能能盡盡可可能能地地直直接接反反映映小小車車的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)情情況況，，既既要要減減小小運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)誤誤差差也也要要減減小小紙紙帶帶的的分分析析誤誤差差．．其其中中E項(xiàng)中中的的電電源源應(yīng)應(yīng)采采用用交交流流電電，，而而不不是是直直流流電電．．【答案案】ABCDFG(2011年湖湖北北黃黃岡岡中中學(xué)學(xué)質(zhì)質(zhì)量量檢檢測測)在做做““研研究究勻勻變變速速直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)””的的實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)，，某某同同學(xué)學(xué)得得到到一一條條用用打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器打打下下的的紙紙帶帶，，并并在在其其上上取取了了A、B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)(每相相鄰鄰兩兩個(gè)個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)間間還還有有4個(gè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器打打下下的的點(diǎn)點(diǎn)，，圖圖1－4－5中沒有畫畫出)，打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器接接的是220V、50Hz的交變電電流，題型二利用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)例2圖1－4－5已知x1＝1.00cm、x2＝1.40cm、x3＝1.80cm、x4＝2.20cm、x5＝2.60cm、x6＝3.00cm.根據(jù)以上上結(jié)果，，計(jì)算出出該物體體的加速速度為a＝________m/s2(結(jié)果保留留兩位有有效數(shù)字字)【答案】0.40某同學(xué)在在“研究究勻變速速直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)”的的實(shí)驗(yàn)中中，用打打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器記錄錄了被小小車拖動(dòng)動(dòng)的紙帶帶的運(yùn)動(dòng)動(dòng)情況，，在紙帶帶上確定定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)，其相相鄰點(diǎn)間間的距離離如圖1－4－6所示，每每兩個(gè)相相鄰的計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)之之間的時(shí)時(shí)間間隔隔為0.10s.題型三用v－t圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)例3圖1－4－6(1)試根據(jù)紙紙帶上各各個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)間的的距離，，計(jì)算打打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)時(shí)小車的的瞬時(shí)速速度，并并將各個(gè)個(gè)速度值值填在下下面的橫橫線上．．(要求保留留三位有有效數(shù)字字)vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻刻的瞬時(shí)時(shí)速度標(biāo)標(biāo)在如圖圖1－4－7所示的坐坐標(biāo)紙上上，并畫畫出小車車的瞬時(shí)時(shí)速度隨隨時(shí)間變變化的關(guān)關(guān)系圖線線．圖1－4－7(3)根據(jù)第(2)問中畫出出v－t圖線，求求出小車車運(yùn)動(dòng)的的加速度