課標(biāo)版2025版高考物理總復(fù)習(xí)第一章直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)教案

PAGEPAGE3試驗(yàn)一探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、試驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)正確運(yùn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、加速度。3.會(huì)利用紙帶探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律,并能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,依據(jù)圖像求加速度。4.駕馭推斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(Δx=aT2或v-t圖像)。二、試驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、①刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。三、試驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用:計(jì)時(shí)儀器,當(dāng)所用溝通電源的頻率f=50Hz時(shí),每隔②0.02s打一次點(diǎn)。(2)電源電壓:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,③6V以下溝通電源;電火花計(jì)時(shí)器,④220V溝通電源。(3)處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn):計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)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)在紙帶上所選取的點(diǎn)。要留意“每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”與“每隔4個(gè)計(jì)時(shí)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0.1s。2.利用紙帶推斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體,若隨意相等時(shí)間內(nèi)的位移相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)a.沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1,x2,x3,x4…若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…且對(duì)隨意時(shí)間間隔Δt均成立,則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且⑤Δx=a(Δt)2。b.利用“平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,作出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,若圖像是一條傾斜的直線,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。注:對(duì)于一般的直線運(yùn)動(dòng),由于與中間點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔很短,因此可以用該相鄰兩點(diǎn)間的平均速度表示該中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度。3.由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度(1)“中間點(diǎn)”的瞬時(shí)速度:所謂中間點(diǎn),是指該點(diǎn)兩側(cè)的數(shù)據(jù)是有效的,可以用來計(jì)算這一段的平均速度,如圖甲中的第n個(gè)點(diǎn),第n個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn=xn甲(2)“邊緣點(diǎn)”的瞬時(shí)速度:所謂“邊緣點(diǎn)”,是指該點(diǎn)的一側(cè)沒有可用的數(shù)據(jù),或雖有數(shù)據(jù),但是數(shù)據(jù)無效,如圖乙中的A、F兩點(diǎn)?！斑吘夵c(diǎn)”的瞬時(shí)速度有以下幾種求法:a.先求出加速度,然后依據(jù)vB=vA+aT求出A點(diǎn)瞬時(shí)速度,依據(jù)vF=vE+aT求出F點(diǎn)瞬時(shí)速度;b.依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變量相等的特點(diǎn),利用vB-vA=vC-vB求出A點(diǎn)瞬時(shí)速度,利用vF-vE=vE-vD求出F點(diǎn)的瞬時(shí)速度;c.依據(jù)xAB=vA+vB乙4.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法a.若題目給的是偶數(shù)段數(shù)據(jù)(一般是6段),一般用“逐差法”求物體的加速度,即a1=x4-x1b.若題目給的是奇數(shù)段數(shù)據(jù)(一般是5段或7段),一般舍去較短一段,接著用猶如a偶數(shù)段的方法求解。(2)圖像法利用vn=xn+1+xn2T求出打各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度,四、試驗(yàn)步驟1.把附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在試驗(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⑥沒有滑輪的一端,連接好電路。2.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過滑輪,并在繩的另一端掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面,如圖所示。調(diào)整滑輪的高度,使細(xì)繩與長(zhǎng)木板⑦平行。3.把小車放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先⑧接通電源,后⑨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系列的點(diǎn)。取下紙帶,換上新紙帶,重復(fù)試驗(yàn)二次。4.從三條紙帶中選擇一條比較志向的紙帶,舍掉起先一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)起先點(diǎn),以后依次隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4、…,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中。位置編號(hào)12345t/sx/mv/(m·s-1)5.計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3、…6.利用一段時(shí)間內(nèi)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)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度,填入表格中。7.增減所掛鉤碼個(gè)數(shù),再做兩次試驗(yàn)。五、數(shù)據(jù)處理1.利用紙帶推斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間間隔的不同時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,則說明物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等,由此說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng),即a=ΔvΔ(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