第二章1實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：以紙帶上某點(diǎn)為取一小段位移，用這段位移的表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度－t圖像表示小車的運(yùn)動(dòng)情況：以速度v為、時(shí)間t為建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法畫出小車的v－t圖像，圖線的表示加速度的大小，如果v－t圖像是一條傾斜的直線，說明小車的速度是 的一、實(shí)驗(yàn)原理技能儲(chǔ)備中間時(shí)刻平均速度縱軸橫軸傾斜程度均勻變化2把小車停在填“靠近”或“遠(yuǎn)離”打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置先 ，后填“啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“放開小車”，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)隨后，立即關(guān)閉電源3換上新紙帶，并增減所掛槽碼或在小車上放置重物，重新操作兩次靠近啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放開小車1采集數(shù)據(jù)舍掉紙帶開頭一些的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)可選擇相隔01s或更短的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量如圖2所示，先測量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離：1、2、3、4、5…，再計(jì)算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離：Δ1＝1，Δ2＝2－1，Δ3＝3－2，Δ4＝4－3，Δ5＝5－4，…，填入自己設(shè)計(jì)的表中四、數(shù)據(jù)記錄圖2過于密集2求各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度1各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度用平均速度來代替，即v1＝ ，v2＝ ，…T為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，若交流電源頻率為50H，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)中間隔4個(gè)點(diǎn)，則T＝01s2設(shè)計(jì)表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置編號(hào)0123456…時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.6

v1/(m·s－1)

v2/(m·s－1)

v3/(m·s－1)

…

1在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)五、數(shù)據(jù)分析圖32畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖3所示3觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律－t圖像求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝1開始放開小車時(shí)，應(yīng)使小車填“靠近”或“遠(yuǎn)離”打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2先 ，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再填“啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“放開小車”3打點(diǎn)完畢，立即關(guān)閉電源4選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍掉開頭點(diǎn)跡密集部分，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少5不要分段測量各段距離，應(yīng)盡可能地一次測量完畢可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離－t圖像時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖像大致布滿坐標(biāo)紙六、注意事項(xiàng)靠近啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放開小車?yán)?在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，1下列給出的器材中，有一部分已經(jīng)選好了，請(qǐng)選出還需要的器材A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B天平C低壓交變電源D低壓直流電源E細(xì)繩和紙帶F槽碼和小車G秒表H一端有滑輪的長鋁板Ι刻度尺選出的器材有AEFH，還需要______一、實(shí)驗(yàn)原理與操作精析典題C、I2某同學(xué)按照以下步驟進(jìn)行操作：A換上紙帶重復(fù)做三次，選擇一條較為理想的紙帶；B將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長鋁板上沒有滑輪的一端，接上電源；C把小車停在靠近電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方，先放開小車，再啟動(dòng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；D斷開電源，取下紙帶；E把一條細(xì)繩拴在小車前端，繩跨過滑輪掛上槽碼，把紙帶固定在小車后端并讓紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以上步驟有錯(cuò)誤的是____填步驟前的字母，應(yīng)更正為__________________________________；步驟合理的順序是________填步驟前的字母C先啟動(dòng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再放開小車BECDA針對(duì)訓(xùn)練1多選2019·黃山市屯溪一中高一上期中在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列方法有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是A選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位B使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些C舍去紙帶上開頭過于密集的點(diǎn)，利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算D適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下槽碼的個(gè)數(shù)√√√二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理例２在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電源的頻率為50H，記錄小車運(yùn)動(dòng)的一段紙帶如圖4所示，在紙帶上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出圖41由紙帶提供的數(shù)據(jù)求出打下C、E兩點(diǎn)時(shí)小車的速度，填入下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)BCDE計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t/s00.10.20.3打下計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v/(m·s－1)0.25

0.45

035055解析用一段很短時(shí)間內(nèi)的平均速度可替代中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則2根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在圖5中作出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖線，分析可知小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律為________________圖5解析畫出的v－t圖像應(yīng)為一條傾斜直線，－t圖像是一條傾斜的直線，說明小車速度隨時(shí)間均勻增加3根據(jù)作出的v－t圖線可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為____m/s210針對(duì)訓(xùn)練2多選在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于作v－t圖像的說法正確的是－t圖像中的兩點(diǎn)，就可以得到小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖像，因此，實(shí)驗(yàn)只需要測出兩組數(shù)據(jù)－t圖像時(shí)，所取的點(diǎn)越多，圖像就越準(zhǔn)確－t圖線應(yīng)該通過所有的點(diǎn)，圖線彎折也可以D對(duì)于偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說明誤差太大，應(yīng)舍去√√解析作v－t圖像時(shí)，選取的點(diǎn)越多，作出的圖像就越準(zhǔn)確；誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍去，B、D正確1在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A小車在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)時(shí)只需打一條紙帶，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理B為使測量更為嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)把打下的第一個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)測量點(diǎn)C為了便于測量，應(yīng)舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)D兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須是01s123隨堂演練√2在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖6甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出，電火花計(jì)時(shí)器接220V、50、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度如下表：123對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度(m/s)0.1410.1850.2200.2540.301圖61設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，計(jì)算vF的公式為vF＝______；對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度(m/s)0.1410.1850.2200.2540.301解析若時(shí)間較短，平均速度可代替中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，1322根據(jù)1中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t＝0，試在圖乙所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v－t圖像答案見解析圖13解析根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出圖像如圖：23利用該圖像求得小車的加速度a＝_____m/s2；結(jié)果保留2位有效數(shù)字1304024如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比________選填“偏大”“偏小”或“不變”13不變解析電網(wǎng)電壓變