2012高考一轮物理能力提升（考点重点方法）15实验研究匀变速运动.doc

PAGE  高考学习网－中国最大高考学习网站G | 我们负责传递知识！ 第五课时 实验：研究匀变速直线运动 考点剖析 【实验目的】 1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。 2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度。 【实验原理】 1．打点计时器 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此，纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。 2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 3．由纸带求物体运动加速度的方法 （1）用“逐差法”求加速度： 根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔），求出、、，再算出a1、a2、a3的平均值，即为物体运动的加速度。 （2）用v-t图法： 先根据，求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。 重点突破 知识点一测定匀变速直线运动的加速度 1．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。 2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。 3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。 4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。 【??用1】（盐城市08届高三六所名校联考）某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题图所示。 该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)： 方法A： 由……， 取平均值g=8.667 m/s2; 方法B： 由取平均值g=8.673 m/s2。 （1）从实验装置看,该同学所用交流电的电压为______伏特,操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是______________________。 （2）从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有__________;方法B中有______________________________。 因此，选择方法______（A或B）更合理，这样可以减少实验的________(系统或偶然)误差。 （3）本实验误差的主要来源有： ______________________________________（试举出两条）。 导示: （1）从实验装置看,交流电的电压为 _220 伏特，操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是：_先接通电源后释放纸带 。 (2)从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有 _ S1、S6; 方法B中有S1、S2、S3、S4、S5、S6。因此，选择方法 _B （A或B）更合理，这样可以减少实验的 _偶然 (系统或偶然)误差。 (3)本实验误差的主要来源有：重物下落过程中受到阻力； S1、S2、S3、S4、S5、S6 长度测量；交流电频率波动； 数据处理方法等。 1．纸带打完后及时断开电源； 2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜； 3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个； 4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。 知识点二数据的记录与处理 【应用2】 （启东08届高三调研测试）在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中