【優(yōu)化方案】高考物理總復(fù)習(xí) 第2章 實(shí)驗(yàn)四研究勻變速直線運(yùn)動課件 大綱

實(shí)驗(yàn)四研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)四研究勻變速直線運(yùn)動知識要點(diǎn)歸納過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練知識要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)原理一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1．作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02s打一次點(diǎn)．2．工作條件(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4V～6V的交流電源．(2)電火花計(jì)時(shí)器：220V的交流電源．3．紙帶上各點(diǎn)的意義(1)表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．(2)通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動情況．圖2－4－1實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．2．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面．實(shí)驗(yàn)裝置見圖2－4－2，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．圖2－4－23．把把小小車車停停在在靠靠近近打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器處處，，先先接接通通電電源源，，后后放放開開小小車車，，讓讓小小車車拖拖著著紙紙帶帶運(yùn)運(yùn)動動，，打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器就就在在紙紙帶帶上上打打下下一一系系列列的的點(diǎn)點(diǎn)，，換換上上新新紙紙帶帶，，重重復(fù)復(fù)三三次次．．4．從從幾幾條條紙紙帶帶中中選選擇擇一一條條比比較較理理想想的的紙紙帶帶，，舍舍掉掉開開始始一一些些比比較較密密集集的的點(diǎn)點(diǎn)，，在在后后面面便便于于測測量量的的地地方方找找一一個(gè)個(gè)開開始始點(diǎn)點(diǎn)，，以以后后依依次次每每五五個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)取取一一個(gè)個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)，，確確定定好好計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)始始點(diǎn)點(diǎn)，，并并標(biāo)標(biāo)明明0、1、2、3、4、…，測測量量各各計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)到到0點(diǎn)的的距距離離x，并并記記錄錄填填入入表表中中.位置編號012345t/ss/mv/(m·s－1)5.計(jì)算算出出相相鄰鄰的的計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)之之間間的的距距離離Δs1、Δs2、Δs3、….6．利利用用一一段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)的的平平均均速速度度等等于于這這段段時(shí)時(shí)間間中中間間時(shí)時(shí)刻刻的的瞬瞬時(shí)時(shí)速速度度求求得得各各計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬瞬時(shí)時(shí)速速度度，，填填入入上上面面的的表表格格中中．．7．增增減減所所掛掛鉤鉤碼碼數(shù)數(shù)，，再再做做兩兩次次實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)．．2．v－t圖象象法法(1)由實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)得得出出v－t圖象象①根據(jù)據(jù)表表格格中中的的v、t數(shù)據(jù)據(jù)，，在在平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo)系系中中仔仔細(xì)細(xì)描描點(diǎn)點(diǎn)，，如如圖圖2－4－3可以以看看到到，，對對于于每每次次實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，，描描出出幾幾個(gè)個(gè)點(diǎn)點(diǎn)都都大大致致落落在在一一條條直直線線上上．．圖2－4－3②做一一條條直直線線，，使使同同一一次次實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)得得到到的的各各點(diǎn)點(diǎn)盡盡量量落落到到這這條條直直線線上上，，落落不不到到直直線線上上的的點(diǎn)點(diǎn)，，應(yīng)應(yīng)均均勻勻分分布布在在直直線線的的兩兩側(cè)側(cè)，，這這條條直直線線就就是是本本次次實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的的v－t圖象象，，它它是是一一條條傾傾斜斜的的直直線線．．(2)由實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)得得出出的的v－t圖象象進(jìn)進(jìn)一一步步得得出出小小車車運(yùn)運(yùn)動動的的速速度度隨隨時(shí)時(shí)間間變變化化的的規(guī)規(guī)律律．．有兩兩條條途途徑徑進(jìn)進(jìn)行行分分析析：：圖2－4－4①小車車運(yùn)運(yùn)動動的的v－t圖象象是是一一條條傾傾斜斜的的直直線線如如圖圖2－4－4，當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)間間增增加加相相同同的的值值Δt，速速度度也也會會增增加加相相同同的的值值Δv，由由此此得得出出結(jié)結(jié)論論：：小小車車的的速速度度隨隨時(shí)時(shí)間間均均勻勻變變化化．．②既然然小小車車的的v－t圖象象是是一一條條傾傾斜斜的的直直線線，，那那么么v隨t變化化的的函函數(shù)數(shù)關(guān)關(guān)系系式式為為v＝kt＋b，所所以以小小車車的的速速度度隨隨時(shí)時(shí)間間均均勻勻變變化化．．三、、注注意意事事項(xiàng)項(xiàng)1．交交流流電電源源的的電電壓壓及及頻頻率率要要符符合合要要求求．．2．實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)前前要要檢檢查查打打點(diǎn)點(diǎn)的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性和和清清晰晰程程度度，，必必要要時(shí)時(shí)要要調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)振振針針的的高高度度和和更更換換復(fù)復(fù)寫寫紙紙．．3．開開始始釋釋放放小小車車時(shí)時(shí)，，應(yīng)應(yīng)使使小小車車靠靠近近打打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器．．4．先先接接通通電電源源，，計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)器器工工作作后后，，再再放放開開小小車車，，當(dāng)當(dāng)小小車車停停止止運(yùn)運(yùn)動動時(shí)時(shí)及及時(shí)時(shí)斷斷開開電電源源．．5．要要防防止止鉤鉤碼碼落落地地和和小小車車跟跟滑滑輪輪相相撞撞，，當(dāng)當(dāng)小小車車到到達(dá)達(dá)滑滑輪輪前前及及時(shí)時(shí)用用手手按按住住它它．．6．牽牽引引小小車車的的鉤鉤碼碼個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)要要適適當(dāng)當(dāng)，，以以免免加加速速度度過過大大而而使使紙紙帶帶上上的的點(diǎn)點(diǎn)太太少少，，或或者者加加速速度度太太小小，，而而使使各各段段位位移移無無多多大大差差別別，，從從而而使使誤誤差差增增大大，，加加速速度度的的大大小小以以能能在在50cm長的紙帶上清清楚地取得六六、七個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)為宜．7．要區(qū)別計(jì)時(shí)時(shí)器打出的點(diǎn)點(diǎn)與人為選取取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，，一般在紙帶帶上每隔四個(gè)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)時(shí)間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.8．要多測幾組組，盡量減小小誤差．9．描點(diǎn)點(diǎn)時(shí)最最好用用坐標(biāo)標(biāo)紙，，在縱縱、橫橫軸上上選取取合適適的單單位，，用細(xì)細(xì)鉛筆筆認(rèn)真真描點(diǎn)點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)典例精析例1對實(shí)驗(yàn)操作步驟的考查題型一

在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能夠較準(zhǔn)確地測出加速度，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：________A．把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路C．再把把一條條細(xì)繩繩拴在在小車車上，，細(xì)繩繩跨過過滑輪輪，下下邊掛掛上合合適的的鉤碼碼，每每次必必須由由靜止止釋放放小車車D．把紙紙帶穿穿過打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器，并并把它它的一一端固固定在在小車車的后后面E．把小小車停停在靠靠近打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器處，，接通通直流流電源源后，，放開開小車車，讓讓小車車拖著著紙帶帶運(yùn)動動，打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器就在在紙帶帶上打打下一一系列列的點(diǎn)點(diǎn)，換換上新新紙帶帶，重重復(fù)三三次F．從三三條紙紙帶中中選擇擇一條條比較較理想想的紙紙帶，，舍掉掉開頭頭比較較密集集的點(diǎn)點(diǎn)，在在后邊邊便于于測量量的地地方找找一個(gè)個(gè)開始始點(diǎn)，，并把把每打打五個(gè)個(gè)點(diǎn)的的時(shí)間間作為為時(shí)間間單位位．在在選好好的開開始點(diǎn)點(diǎn)下面面記作作0，往后后第六六個(gè)點(diǎn)點(diǎn)作為為計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)1，依此此標(biāo)出出計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)2、3、4、5、6，并測測算出出相鄰鄰兩點(diǎn)點(diǎn)間的的距離離【解析】在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中要要盡可可能地地保證證小車車做勻勻變速速直線線運(yùn)動動，同同時(shí)也也要求求紙帶帶能盡盡可能能地直直接反反映小小車的的運(yùn)動動情況況，既既要減減小運(yùn)運(yùn)動誤誤差也也要減減小紙紙帶的的分析析誤差差．其其中E項(xiàng)中的的電源源應(yīng)采采用交交流電電，而而不是是直流流電．．【答案】ABCDFG(2011年湖北北黃岡岡中學(xué)學(xué)質(zhì)量量檢測測)在做“研究勻勻變速速直線線運(yùn)動動”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，，某同同學(xué)得得到一一條用用打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器打打下的的紙帶帶，并并在其其上取取了A、B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)(每相鄰鄰兩個(gè)個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)間間還有有4個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)器打打下的的點(diǎn)，，圖2－4－5中沒有有畫出出)，打點(diǎn)點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器接接的是是220V、50Hz的交變變電流流，已已知s1＝1.00cm、s2＝1.40cm、s3＝1.80cm、s4＝2.20cm、s5＝2.60cm、s6＝3.00cm.例2利用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)題型二根據(jù)以以上結(jié)結(jié)果，，計(jì)算算出該該物體體的加加速度度為a＝________m/s2(結(jié)果保保留兩兩位有有效數(shù)數(shù)字)圖2－4－5【答案】0.40例2用v－t圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)題型三某同學(xué)學(xué)在“研究勻勻變速速直線線運(yùn)動動”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，，用打打點(diǎn)計(jì)計(jì)時(shí)器器記錄錄了被被小車車拖動動的紙紙帶的的運(yùn)動動情況況，在在紙帶帶上確確定出出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)，，其相相鄰點(diǎn)點(diǎn)間的的距離離如圖圖2－4－6所示，，每兩兩個(gè)相相鄰的的計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)之之間的的時(shí)間間間隔隔為0.10s.圖2－4－6(1)試根據(jù)據(jù)紙帶帶上各各個(gè)計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)間的的距離離，計(jì)計(jì)算打打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)點(diǎn)時(shí)小小車的的瞬時(shí)時(shí)速度度，并并將各各個(gè)速速度值值填在在下面面的橫橫線上上．(要求保保留三三位有有效數(shù)數(shù)字)vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.(2)將