第一章 实验《研究匀变速运动的特点》 教学案 高考物理一轮复习.docxVIP

§1.4实验：研究匀变速运动的特点 【知识要点】 i?实验目的 练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况. 会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度. 利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v-t图象，根据图象求加速度. 实验原理图 小如姬理?头 实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导 线、电源、复写纸片. 打点计时器的使用 实验步骤 按照上图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源. 把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适宜的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面. 把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车. 小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带. 换纸带重复做三次，选择一条比拟理想的纸带进行测量分析. 二、规律方法总结 分析物体的运动性质 利用逐差法求解物体运动的加速度 利用平均速度求瞬时速度 ] d“+[ d“-] 如=~2T~= 2T ， 利用速度一时间图象求加速度 作出速度一时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度. 剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度? 考前须知 平行：纸带、细绳要和木板平行. 两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带. 防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞. 减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸 带上清楚地取出6?7个计数点为宜. 作出速度一时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度. 6.误差分析 小车运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起的系统误差. 纸带上计数点间距测量以及作st图象引起的偶然误差. 【典型例题】 例1：用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律. 主要实验步骤如下: 安装好实验器材.接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次. 选出一条点迹清晰的纸带，找一个适宜的点当作计时起点0(，=0),然后每隔相同的时间间隔T选 取一个计数点，如图2中A、B、C、D. E、F……所示. [o~~A B C D E / ? ? ? ? ? ? ? 图2 通过测量、计算可以得到在打4、B、C、。、E……点时小车的速度，分别记作阴、如、巧、日4、 ?5 以速度。为纵轴、时间I为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示. 结合上述实验步骤，请你完成以下任务： 在以下仪器和器材中，还需要使用的有 和 (填选项前的字母). 电压适宜的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平(含砥码) 在图3中已标出计数点A、B、。、E对应的坐标点，画出g图象. 观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 .v-t图象斜率的物理 意义是 . 描绘少￡图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度芸表示各计数点的瞬时速度， 从理论上讲，对攵的要求是 (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看，选取的k 大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)? 早在16世纪末，伽利略就猜测落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠滴水计时.为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜测.请你结合匀变速直线运动的知识, 分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的. 例2：实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中4、B、C、。、E为相邻的计数点，相 邻计数点间的时间间隔T=0.1 s. 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 t/8乙 根据纸带可判定小车做 运动. 根据纸带计算各点瞬时速度：vD= m/s, vc= m/s, Vb= m/s.在如图乙所 示的坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出纸带的加速度a= . 将图线延长与纵轴相交，交点的速度是 m/s ，此速度的物理意义是 【课后练习】 在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、 钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的 一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出. (多项选择)某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是 (填写字母). 将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路 将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动 把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 将小车移至靠近打点计时器处 先释放纸带，再接通打点计时器 用毫米刻度尺测量得到图乙中A点与其他计数点间的距