第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1、第第6 6節(jié)實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)節(jié)實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 1練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)2 2掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(x xaTaT2 2) )3 3測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康? 1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源頻率為作用：計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源頻率為50 Hz50 Hz時(shí)，每隔時(shí)，每隔 s s打一次點(diǎn)打一次點(diǎn)(2)(2)工作條件工作條件 0.02: : V電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源電火花計(jì)時(shí)

2、器交流電源2204 V6 V二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理(3)紙帶上點(diǎn)的意義：紙帶上點(diǎn)的意義：表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔隔 2利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的速沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的速度分別為度分別為v1、v2、v3、v4、，若，若v2v1v3v2v4v3，則說(shuō)明物體

3、在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等，由，則說(shuō)明物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等，由此說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，即此說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，即a vt 1vt 2vt aT2(2)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，若xx2x1x3x2x4x3，則說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且，則說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且x .3速度、加速度的求解方法速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法平均速度法”求速度求速度即即vn ，如圖所示，如圖所示12nn+x + xT(2)由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的加速度由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的加速度逐差法：即根據(jù)

4、逐差法：即根據(jù)x4x1x5x2x6x33aT2(T為為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)，求出，求出a1 、a2 、a3 ，再算出，再算出a1、a2、a3的平的平均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度：均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度： .4123x + xT5223x - xT6323x - xT1233a +a +aa()()45612329x + x + xx + x + xT12nn+x + xT圖象法：即先根據(jù)圖象法：即先根據(jù)vn 求出多個(gè)點(diǎn)的瞬求出多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，后作出時(shí)速度，后作出vt圖象，圖象的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)圖象，圖象的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度的加速度三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材電火

5、花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，一端附有滑輪的，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、長(zhǎng)木板，小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫(xiě)紙片電源、復(fù)寫(xiě)紙片四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1 1把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出把附有滑輪的長(zhǎng)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(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，連接好電路把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并將它下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)

6、器，并將它的一端固定在小車的后面實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖所示，放手的一端固定在小車的后面實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行2把小車停在靠近把小車停在靠近 處，先處，先 ，后后 ，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在，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)，換上新紙帶，重復(fù)三次紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次3從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用

7、連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即作為時(shí)間單位，即T0.1 s，如圖所示，正確使用毫米，如圖所示，正確使用毫米刻度尺測(cè)量刻度尺測(cè)量O計(jì)數(shù)點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中計(jì)的表格中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源接通電源放開(kāi)小車放開(kāi)小車4根據(jù)測(cè)量結(jié)果，用逐差法求出加速度根據(jù)測(cè)量結(jié)果，用逐差法求出加速度a，或利用，或利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬某一段時(shí)間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)的瞬時(shí)速度，作出時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出vt圖象，由圖象，由圖象的斜率求得加

8、速度圖象的斜率求得加速度五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)1. 開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2. 應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，當(dāng)小車到達(dá)滑輪應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住前及時(shí)用手按住3. 先斷開(kāi)電源，再取下紙帶先斷開(kāi)電源，再取下紙帶4. 對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如打出的點(diǎn)較輕或是短線時(shí)，對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，如打出的點(diǎn)較輕或是短線時(shí)，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度5. 選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰，適當(dāng)選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)

9、點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于等于(n1)t.6. 每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫(xiě)紙換個(gè)位置，以每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫(xiě)紙換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰保證打點(diǎn)清晰(注意此項(xiàng)只對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器才適注意此項(xiàng)只對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器才適用用)7. 不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)一次測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)與不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)一次測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，再逐個(gè)計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，再逐個(gè)計(jì)算x1、x2、x3，讀數(shù)時(shí)應(yīng)，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到估讀到0.1 mm.8. 盡可能保證小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的方法是：盡可能保證小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的方法是

10、：細(xì)繩盡可能與板面保持平行；細(xì)繩盡可能與板面保持平行；滑輪和車輪靈活；滑輪和車輪靈活；長(zhǎng)木板表面粗糙程度、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的長(zhǎng)木板表面粗糙程度、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦基本保持一致摩擦基本保持一致題型一：對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)的考查題型一：對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)的考查例例1 1 在在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有( (遺漏遺漏可編上序號(hào)可編上序號(hào)G G、H H)_)_A A拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開(kāi)紙拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開(kāi)紙

11、帶，再接通電源帶，再接通電源B B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C C把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼著適當(dāng)重的鉤碼D取下紙帶取下紙帶E將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng)上做加速運(yùn)動(dòng)F將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔限位孔將以上步驟完善并按合理順序填寫(xiě)在橫線上將以上步驟完善并按合理順序填寫(xiě)在橫線上_【解析【解析】A中應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，中應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，D中先斷

12、開(kāi)電源，中先斷開(kāi)電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶；遺漏使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶；遺漏G，換上新紙帶重，換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次復(fù)實(shí)驗(yàn)三次【答案【答案】ADGBEFCADG例例2 (1)2 (1)某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中，選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上不需要的器材填在橫線上( (填編號(hào)填編號(hào)) )：_._.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平天平低壓交流電源低壓交流電源低壓低壓直流電源直流電源細(xì)繩和紙帶細(xì)繩和紙帶鉤碼和小車鉤碼和小車秒表秒表一端有滑輪的長(zhǎng)木板一端有滑輪的長(zhǎng)木板刻度

13、尺刻度尺題型二：紙帶數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算題型二：紙帶數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算(2)把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿把紙帶的下端固定在重物上，上端用手提著，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中有一段如圖所示，帶下落紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中有一段如圖所示，則紙帶的哪端與重物相連？則紙帶的哪端與重物相連？_(填左端或右端填左端或右端)(3)若電源的頻率為若電源的頻率為50 Hz，實(shí)驗(yàn)者在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將每隔將每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則

14、每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為時(shí)間間隔應(yīng)為_(kāi)s；如上圖所示，是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；如上圖所示，是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶，測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，則為紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，則vB_ m/s，a_m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知道工作電壓的頻率變?yōu)樾∮谥拦ぷ麟妷旱念l率變?yōu)樾∮?0 Hz，這樣計(jì)算出的加，這樣計(jì)算出的加速度值與直實(shí)值相比是速度值與直實(shí)值相比是_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不變

15、不變”)【解析【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)不需要天平測(cè)質(zhì)量，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)不需要天平測(cè)質(zhì)量，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)用低壓交流電源，也不用秒表測(cè)時(shí)間，故不需要的器材為低壓交流電源，也不用秒表測(cè)時(shí)間，故不需要的器材為.(2)開(kāi)始端，紙帶速度較小，點(diǎn)間距應(yīng)較小，故左端與重開(kāi)始端，紙帶速度較小，點(diǎn)間距應(yīng)較小，故左端與重物相連物相連(3)打點(diǎn)周期打點(diǎn)周期T0 s0.02 s，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)5T00.1 s.vB m/s0.26 m/s，由，由a 得：得：a0.40 m/s2. (4) 因由因由xaT2計(jì)算時(shí)，用的計(jì)算時(shí)，用的T比實(shí)際的比實(shí)際的T小，故計(jì)算小，故計(jì)算出的出的a比真實(shí)值

16、偏大比真實(shí)值偏大1502AB+ BCT-352.00 102 0.124CEACx- xT【答案【答案】(1)(1)(2)(2)左端左端 (3)0.1(3)0.10.260.260.400.40(4)(4)偏大偏大【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】在進(jìn)行紙帶數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí)，應(yīng)在進(jìn)行紙帶數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：注意以下幾點(diǎn)：(1)弄清紙帶中已知的是計(jì)時(shí)點(diǎn)還是計(jì)數(shù)點(diǎn)，若是計(jì)弄清紙帶中已知的是計(jì)時(shí)點(diǎn)還是計(jì)數(shù)點(diǎn)，若是計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少；數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少；(2)弄清題中已知的距離是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離還是弄清題中已知的距離是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離還是每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一

17、個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若是后者應(yīng)每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若是后者應(yīng)換算成相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離再代入原理公式計(jì)算；換算成相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離再代入原理公式計(jì)算；(3)計(jì)算時(shí)注意將單位化為國(guó)際單位制；計(jì)算時(shí)注意將單位化為國(guó)際單位制；(4)注意題中要求保留幾位有效數(shù)字注意題中要求保留幾位有效數(shù)字在用在用vt圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)確定坐標(biāo)標(biāo)度要適當(dāng)，盡量使描出的線布滿整個(gè)坐確定坐標(biāo)標(biāo)度要適當(dāng)，盡量使描出的線布滿整個(gè)坐標(biāo)紙；標(biāo)紙；(2)根據(jù)表格中的根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)；描點(diǎn)；(3)將點(diǎn)連成線時(shí)，使

18、同一次實(shí)將點(diǎn)連成線時(shí)，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)均勻分布在直線的兩側(cè)(如右圖如右圖)例例3 3 張明同學(xué)想研究一下剛買來(lái)的遙控電動(dòng)車的運(yùn)張明同學(xué)想研究一下剛買來(lái)的遙控電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)，他找來(lái)一個(gè)廢棄的小輸液瓶，瓶?jī)?nèi)裝上墨水，通動(dòng)，他找來(lái)一個(gè)廢棄的小輸液瓶，瓶?jī)?nèi)裝上墨水，通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)使墨水緩慢滴下，然后將這個(gè)裝置固定在過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)使墨水緩慢滴下，然后將這個(gè)裝置固定在車的尾部，使車從靜止開(kāi)始沿直線前進(jìn)然后，他在車的尾部，使車從靜止開(kāi)始沿直線前進(jìn)然后，他在離出發(fā)點(diǎn)不遠(yuǎn)處，選擇墨水滴間距離較大處的一個(gè)

19、點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)不遠(yuǎn)處，選擇墨水滴間距離較大處的一個(gè)點(diǎn)為起點(diǎn)，用卷尺測(cè)量這個(gè)點(diǎn)后面的為起點(diǎn)，用卷尺測(cè)量這個(gè)點(diǎn)后面的1010個(gè)點(diǎn)到這個(gè)點(diǎn)的個(gè)點(diǎn)到這個(gè)點(diǎn)的距離，并記錄在下表中距離，并記錄在下表中. .12345678910距離距離(m)0.4221.5463.0764.8906.8138.71310.64512.57114.48316.419題型三：實(shí)驗(yàn)的拓展變式題型三：實(shí)驗(yàn)的拓展變式(1)張明制作的裝置相當(dāng)于物理實(shí)驗(yàn)室的什么儀器？張明制作的裝置相當(dāng)于物理實(shí)驗(yàn)室的什么儀器？(2)通過(guò)上表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為小車在所記錄的這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)上表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為小車在所記錄的這段時(shí)間內(nèi)做怎樣的運(yùn)動(dòng)？做怎樣的運(yùn)動(dòng)？ (3)要

20、測(cè)量小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，張明同學(xué)需要知要測(cè)量小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，張明同學(xué)需要知道什么物理量？他還要需要什么測(cè)量工具？道什么物理量？他還要需要什么測(cè)量工具？ 如何測(cè)如何測(cè)量？量？【思路點(diǎn)撥【思路點(diǎn)撥】這不是教材中的實(shí)驗(yàn)，而是教材上打點(diǎn)計(jì)這不是教材中的實(shí)驗(yàn)，而是教材上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理的創(chuàng)新應(yīng)用，很好地理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理，并時(shí)器原理的創(chuàng)新應(yīng)用，很好地理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理，并能遷移應(yīng)用，是解這個(gè)題的關(guān)鍵能遷移應(yīng)用，是解這個(gè)題的關(guān)鍵【解析【解析】(1)張明制作的裝置相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器張明制作的裝置相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)求出相鄰兩點(diǎn)間的距離如下表求出相鄰兩點(diǎn)間的距離如下表01x112x223x334x445

21、x556x667x778x889x9910 x10距離距離(m)0.4221.1241.5301.8141.9231.9001.9321.9261.9121.936從上表可以看出，開(kāi)始時(shí)相鄰兩點(diǎn)間的距離是逐漸變大的，從上表可以看出，開(kāi)始時(shí)相鄰兩點(diǎn)間的距離是逐漸變大的，后面兩點(diǎn)間的距離基本上保持不變，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)小車做加后面兩點(diǎn)間的距離基本上保持不變，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)小車做加速運(yùn)動(dòng)，后面做勻速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng)，后面做勻速運(yùn)動(dòng)(3)他需要知道滴出相鄰的兩墨水滴的時(shí)間間隔，要用秒表他需要知道滴出相鄰的兩墨水滴的時(shí)間間隔，要用秒表才能測(cè)出，從滴出第一滴計(jì)時(shí)，數(shù)到滴下才能測(cè)出，從滴出第一滴計(jì)時(shí)，數(shù)到滴下n滴滴(n30

22、)所用所用時(shí)間為時(shí)間為t.則這個(gè)時(shí)間間隔則這個(gè)時(shí)間間隔t .1tn【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】該實(shí)驗(yàn)的拓展變遷主要體現(xiàn)在以下該實(shí)驗(yàn)的拓展變遷主要體現(xiàn)在以下幾方面：幾方面：(1)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理的拓展變遷，如例對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理的拓展變遷，如例3中的滴水法、中的滴水法、頻閃照相法、利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的甩墨法、單擺甩墨法頻閃照相法、利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的甩墨法、單擺甩墨法等等(2)測(cè)速度和加速度的方法變遷，如利用光電門(mén)測(cè)速度測(cè)速度和加速度的方法變遷，如利用光電門(mén)測(cè)速度和加速度和加速度(3)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的拓展，如利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度結(jié)合實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的拓展，如利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度結(jié)合牛頓第二定律來(lái)測(cè)定動(dòng)

23、摩擦因數(shù)牛頓第二定律來(lái)測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)1某同學(xué)用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器某同學(xué)用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期其打點(diǎn)周期T0.02 s)來(lái)測(cè)定自由落體的加速度試回答：來(lái)測(cè)定自由落體的加速度試回答：下列器材料中，不需要的是下列器材料中，不需要的是 (只需填選項(xiàng)字母只需填選項(xiàng)字母)A直尺直尺 B紙帶紙帶 C重錘重錘 D學(xué)生電源學(xué)生電源實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、39，如圖所，如圖所示，由此測(cè)得加速度的大小為示，由此測(cè)得加速度的大小為 m/s2.D9.4當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮楫?dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8 m/s2，測(cè)量值與實(shí)，測(cè)量值與實(shí)際值有差異的主要原因是際值有差異的主要原因是 空

24、氣阻力，紙帶與限位空氣阻力，紙帶與限位孔之間的摩擦力孔之間的摩擦力【解析【解析】電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220 V交流電源，交流電源，不需要的是不需要的是D；依依s6s15aT2(3.922.04)1025a(0.02)2，a9.4 m/s2，空氣阻力，紙帶與限空氣阻力，紙帶與限位孔之間的摩擦力位孔之間的摩擦力2某同學(xué)在做某同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz，在實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他把某一點(diǎn)記作中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他把某一點(diǎn)記作O，再，再選依

25、次相鄰的選依次相鄰的6個(gè)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，分別標(biāo)以個(gè)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，分別標(biāo)以A、B、C、D、E和和F，如圖所示，如圖所示(1)如果測(cè)得如果測(cè)得C、D兩點(diǎn)相距兩點(diǎn)相距2.70 cm，D、E兩點(diǎn)相距兩點(diǎn)相距2.90 cm，則在打，則在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度是點(diǎn)時(shí)小車的速度是 m/s.(2)該同學(xué)分別算出打各點(diǎn)時(shí)小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)該同學(xué)分別算出打各點(diǎn)時(shí)小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)在在vt坐標(biāo)系中描點(diǎn)坐標(biāo)系中描點(diǎn)(如圖所示如圖所示)，由此可求得小車的加速，由此可求得小車的加速度度a m/s2.1.405.00【解析【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，打根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，打D點(diǎn)的速度等點(diǎn)的速度等于于

26、CE段的平均速度，即段的平均速度，即vD m/s1.40 m/s.(2)根據(jù)描點(diǎn)作一條過(guò)原點(diǎn)的直線，根據(jù)描點(diǎn)作一條過(guò)原點(diǎn)的直線，直線的斜率即為小車的加速度直線的斜率即為小車的加速度圖象如圖所示，求出加速度為圖象如圖所示，求出加速度為5.00 m/s2.2CET-25.60 102 0.023光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖器，其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光

27、結(jié)束的時(shí)間記錄就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)圖下來(lái)圖(b)中中MN是水平桌面，是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，觸點(diǎn)，1和和2是固定在長(zhǎng)木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，是固定在長(zhǎng)木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，光懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，光電門(mén)電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0102 s和和4.0103 s用精度為用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡的游

28、標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為尺測(cè)量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖，其示數(shù)如圖(c)所示所示(1)滑塊的寬度滑塊的寬度d cm.(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度時(shí)的速度v1 m/s，滑塊通過(guò)光，滑塊通過(guò)光電門(mén)電門(mén)2時(shí)的速度時(shí)的速度v2 m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)1.0101.02.5(3)由此測(cè)得的瞬時(shí)速度由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v1和和v2只是一個(gè)近似值，它們只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)1和和2時(shí)的時(shí)的 ，要使瞬時(shí)，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將 的寬度減的寬度減小一些小一些. 平均速度平均速度滑塊滑塊

29、【解析【解析】(1)d10 mm0.05 mm210.10 mm1.010 cm.(2)v1 m/s1.0 m/sv2 = m/s2.5 m/s.(3)v1、v2實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)實(shí)質(zhì)上是通過(guò)光電門(mén)1和和2時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)的平均速度，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將滑塊的寬度減小一些些. 1dt-2-21.010 101.0 102dt-2-31.010 104.0 10【鞏固基礎(chǔ)【鞏固基礎(chǔ)】*1. 在在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，下列方法的實(shí)驗(yàn)中，下列方法有助于減少實(shí)驗(yàn)誤差的是有助于減少實(shí)驗(yàn)誤差的是( )A

30、選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位時(shí)間單位B使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些C舍去紙帶上開(kāi)始時(shí)密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、舍去紙帶上開(kāi)始時(shí)密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算D適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù)適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù)ACD【解析【解析】選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔較大，在用直尺測(cè)量這些選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔較大，在用直尺測(cè)量這些計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)與O計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，在測(cè)量絕對(duì)誤差基本計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，在測(cè)量絕對(duì)誤差基本相同的情況下，相對(duì)誤差較小，相同的情況下，相對(duì)誤差較小

31、，A正確；在實(shí)驗(yàn)中，正確；在實(shí)驗(yàn)中，如果小車運(yùn)動(dòng)的加速度過(guò)小，打出的點(diǎn)很密，長(zhǎng)度測(cè)如果小車運(yùn)動(dòng)的加速度過(guò)小，打出的點(diǎn)很密，長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差較大，測(cè)量準(zhǔn)確性降低，因此小車的加量的相對(duì)誤差較大，測(cè)量準(zhǔn)確性降低，因此小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些，而使小車加速度增大的常見(jiàn)方法是速度應(yīng)適當(dāng)大些，而使小車加速度增大的常見(jiàn)方法是適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù)以增大拉力，適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù)以增大拉力，B錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確；為了減小長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差，舍去紙帶上正確；為了減小長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差，舍去紙帶上過(guò)于密集甚至分辨不清的點(diǎn)，過(guò)于密集甚至分辨不清的點(diǎn)，C正確正確. 22221112dbttBC 3在在“

32、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下：經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的時(shí)刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0C為了算出加速度，合理的方法是為了算出加速度，合理的方法是( )A根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，用公式根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，用公式a算出加速度算出加速度B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖，量出其傾角圖，量出其傾角，由，由atan 算出加速度算出加速度C根據(jù)

33、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖，由圖線上間隔較圖，由圖線上間隔較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，用公式遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，用公式a 算出加速算出加速度度D依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度算出平均值作為小車的加速度vtvt【解析【解析】根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a 算出加速度的偶然誤差較大，算出加速度的偶然誤差較大，A不合理；不合理；B選項(xiàng)是選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的，a ，由于兩坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的標(biāo)度，由于兩坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的標(biāo)度值不相同，值不相同，a不一定等于不一定等于tan，如圖所示，如圖所示，tan

34、451，而，而a3 m/s2，由圖線上間，由圖線上間隔較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，利隔較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，利用公式用公式a 算出的加速度偶算出的加速度偶然誤差小，即然誤差小，即C合理；依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)合理；依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度，實(shí)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度，實(shí)際只相當(dāng)于用了第際只相當(dāng)于用了第1組和第組和第6組兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差組兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差仍然較大，仍然較大，D不合理不合理vtvtvt【提升能力【提升能力】4如圖所示，是做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)如圖所示，是做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一段紙帶，驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一段紙帶，A、B、C、D是是連