全國用2018版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第一章運動的描述勻變速直線運動實驗一研究勻變速直線運動課件

1、實驗一研究勻變速直線運動第一章運動的描述勻變速直線運動內(nèi)容索引過好雙基關(guān)命題點一 教材原型實驗命題點二 實驗拓展創(chuàng)新過好雙基關(guān)11.實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、 、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片.2.實驗原理刻度尺基本實驗要求3.實驗步驟(1)按照如圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板 的一端，接好電源；(2)把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；(3)把小車?？吭诖螯c計時器處，先 ，后 ；(4)小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；(5)換紙帶反復(fù)做三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分

2、析.無滑輪接通電源放開小車4.注意事項(1)平行：紙帶、細(xì)繩要和長木板平行.(2)兩先兩后：實驗中應(yīng)先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶.(3)防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，防止鉤碼落地及小車與滑輪相撞.(4)減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出67個計數(shù)點為宜.1.數(shù)據(jù)處理(1)目的通過紙帶求解運動的加速度和瞬時速度，確定物體的運動性質(zhì)等.(2)方法分析物體的運動性質(zhì)測量相鄰計數(shù)點間的距離，計算相鄰計數(shù)點距離之差，看其是否為常數(shù)，從而確定物體的運動性質(zhì).規(guī)律方法總結(jié)利用逐差法求解平均加速度

3、利用速度時間圖象求加速度a.作出速度時間圖象，通過圖象的斜率求解物體的加速度；b.剪下相鄰計數(shù)點的紙帶緊排在一起求解加速度.2.依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動(1)x1、x2、x3xn是相鄰兩計數(shù)點間的距離.(2)x是兩個連續(xù)相等的時間里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.(3)T是相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔：T0.02n(打點計時器的頻率為50 Hz，n為兩計數(shù)點間計時點的間隔數(shù)).(4)xaT2，只要小車做勻變速直線運動，它在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差就一定相等.命題點一教材原型實驗2 (2016天津理綜9(2)某同學(xué)利用圖裝置研究小車的勻變速直線運動.(1)實驗中，必須

4、的措施是_.A.細(xì)線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D.平衡小車與長木板間的摩擦力【例1】答案解析實驗時，細(xì)線必須與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項A正確；實驗時要先接通電源再釋放小車，選項B正確；此實驗中沒必要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，選項C錯誤；此實驗中不需要平衡小車與長木板間的摩擦力，選項D錯誤.(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出).s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.

5、64 cm.則小車的加速度a_m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點計時器在打B點時小車的速度vB_m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)0.800.40答案解析相鄰的兩計數(shù)點間的時間間隔T0.1 s，由逐差法可得小車的加速度打點計時器在打B點時小車的速度題組階梯突破題組階梯突破1.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律，物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50 Hz.(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點_和_之間

6、某時刻開始減速.答案分析67每5個點取1個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T0.1 s，根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度， 1.00 m/s.(2)打計數(shù)點5時，物塊對應(yīng)的速度大小為_ m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)1.00答案解析(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a_ m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)2.00答案解析由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)逐差法得：所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00 m/s2.2.如圖所示，是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，打點計時器打點的頻率f50

7、Hz，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.(1)下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度.(保留三位有效數(shù)字)位置BCDEF速度(ms1)0.7370.8010.994答案0.8640.928(2)以A點為計時起點，在圖中畫出小車的速度時間圖線.答案如圖所示(3)根據(jù)你畫出的小車的速度時間圖線計算出小車的加速度a_ m/s2. (保留兩位有效數(shù)字)(4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是 f49 Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將

8、使加速度的測量值比實際值偏_.(選填“大”或“小”)0.64答案大答案命題點二實驗拓展創(chuàng)新3 某研究性學(xué)習(xí)小組用圖裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋饕僮魅缦拢喊惭b實驗器材，調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上；打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，用光電計時器記錄小鐵球在兩個光電門間的運動時間t，并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h，計算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v；保持光電門1的位置不變，改變光電門2的位置，重復(fù)的操作.測出多組(h，t)，計算出對應(yīng)的平均速度v；畫出vt圖象.【例2】請根據(jù)實驗，回答如下問題：(1)設(shè)小鐵球到達(dá)光電門1時的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/p>

9、g.則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達(dá)式為_.(用v0、g和t表示)答案解析根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律：一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得vv0 gt.vv0 gt(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(ms1)1.451.681.892.052.212.36請在圖坐標(biāo)紙上畫出vt圖象.答案見解析圖解析描點畫圖，如圖所示.(3)根據(jù)vt圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭_ m/s2，試管夾到光電門1的距離約為_ cm.(以上結(jié)果均保留

10、兩位有效數(shù)字)答案解析根據(jù)vv0 gt可知，vt圖象的斜率表示k ，解得g9.7 m/s2；圖象與縱軸的截距為小球經(jīng)過光電門1時的速度v0，約為1.12 m/s，根據(jù)v022gh得h6.5 cm.9.7(9.59.9)6.5(6.36.7)從原理遷移和數(shù)據(jù)處理技巧上進行創(chuàng)新從原理遷移和數(shù)據(jù)處理技巧上進行創(chuàng)新1.復(fù)習(xí)啟示高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材實驗的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)新情景.因此，要在夯實基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上注意遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題.方法感悟2.情景拓展3.數(shù)據(jù)處理(1)加速度的獲得：靠重物的拉力獲得加速度長木板傾斜靠重力獲得加速度.(2)速

11、度的測量方法：由打點紙帶求速度測定遮光片的寬度d和遮光片通過光電門的擋光時間t，由v 求速度.(3)加速度的測量方法：由打點紙帶利用逐差法求加速度利用經(jīng)過兩個光電門的瞬時速度，由速度位移關(guān)系式求加速度.題組階梯突破題組階梯突破3.如圖甲為測量重力加速度的實驗裝置，C為數(shù)字毫秒表，A、B為兩個相同的光電門，C可以測量鐵球兩次擋光之間的時間間隔.開始時鐵球處于A門的上邊緣，當(dāng)斷開電磁鐵的開關(guān)由靜止釋放鐵球時開始計時，落到B門時停止計時，毫秒表顯示時間為鐵球通過A、B兩個光電門的時間間隔t，測量A、B間的距離x.現(xiàn)將光電門B緩慢移動到不同位置，測得多組x、t數(shù)值，畫出 隨t變化的圖線為直線，如圖乙所

12、示，直線的斜率為k，則由圖線可知，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間_；若某次測得小球經(jīng)過A、B門的時間間隔為t0，則可知鐵球經(jīng)過B門時的速度大小為_，此時兩光電門間的距離為_.答案解析2k2kt0kt024.在“利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度”實驗中，打點計時器接在50 Hz低壓交流電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點的先后順序每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點).從A點開始在每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所示.(1)若把每一段紙帶的右上端連接起來，結(jié)果

13、得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做_運動且直線與x方向夾角越大，說明紙帶運動的加速度_(選填“越大”或“越小”).答案解析勻減速直線越大紙帶剪接后，水平方向每條寬度相同，正好與時間對應(yīng)，豎直長度為相鄰相等時間內(nèi)的位移，由于xaT2，紙帶長度差相等，變化規(guī)律恰好與速度一樣.圖線可看作vt圖象，即速度均勻減小，紙帶做勻減速運動，圖象斜率越大，加速度越大.(2)從第一個計數(shù)點A開始計時，為求出0.25 s時刻紙帶的瞬時速度，需要 測 出 哪 一 段 紙 帶 的 長 度 ？ 答 ： _ _ _ ( 選 填“a”“b”“c”“d”“e”).答案解析求0.25 s時的速度，即求0.20.3 s內(nèi)

14、的平均速度，0.20.3 s內(nèi)的位移恰好是紙帶c段對應(yīng)的長度.c(3)若測得a段紙帶的長度為10.0 cm，e段紙帶的長度為2.0 cm，則可求出加速度的大小為_ m/s2.答案解析2.0利用xaT2，即xmxn(mn)aT2，有a 2.0 m/s2，所以加速度的大小為2.0 m/s2.5.利用圖所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度.一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動.當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用刻度尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值.所得數(shù)據(jù)如下表所示.s/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673