屆廣東粵教版學(xué)海導(dǎo)航新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)(第1輪)物理：第1章 第4講實(shí)驗(yàn)：長(zhǎng)度的測(cè)量 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.練習(xí)正確使用刻度尺等測(cè)量長(zhǎng)度的工具.

2.練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，掌握利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況及求解運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度的方法.

二、實(shí)驗(yàn)原理

1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，目前實(shí)驗(yàn)室用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有

。

計(jì)時(shí)器和

計(jì)時(shí)器兩種，前者所接交流電壓為

，后者所接交流電壓為

.當(dāng)電源的頻率是

時(shí)，它每隔

。

打一個(gè)點(diǎn)，因此紙帶上的點(diǎn)就表示了與紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況.電火花打點(diǎn)電磁打點(diǎn)220V4~6V50Hz0.02s

2.研究物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)判斷方法由紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的方法：如右圖所示，紙帶上A、B、C、D……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.若兩連續(xù)相等時(shí)間間隔(打點(diǎn)周期)內(nèi)的位移之差

(不為零)，即：Δs=s2-s1=s3-s2=……=aT2(恒量)，則物體一定做

運(yùn)動(dòng).若兩連續(xù)相等時(shí)間間隔(打點(diǎn)周期)內(nèi)的位移

s1=s2=……=sn

，則物體一定做

運(yùn)動(dòng).

恒量勻變速直線相等勻速直線

3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法

(1)逐差法求加速度：s4-s1=s5-s2=s6-s3=…=3aT2，分別求出,

,

再算出a1、a2、a3的平均值，即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度.

(2)

v—t圖象法求加速度：先根據(jù)求出打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，作出v—t圖象，圖線的

即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度.

4.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)速度的方法物體打下某點(diǎn)時(shí)的速度等于前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度：.斜率三、實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，復(fù)寫(xiě)紙，低壓交流電源，小車，細(xì)繩，一端帶滑輪的長(zhǎng)木板，毫米刻度尺，鉤碼，導(dǎo)線.四、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)把一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(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)木板上的無(wú)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(guò)滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，放手后小車能在木板上平穩(wěn)地加速滑行，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面.

(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，先使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，再放開(kāi)小車使其運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次.

(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，從便于測(cè)量處找一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，并把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為一個(gè)計(jì)時(shí)單位，確定好相應(yīng)的計(jì)數(shù)點(diǎn)并標(biāo)記，正確使用毫米刻度尺測(cè)量?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，并把測(cè)量結(jié)果填入設(shè)計(jì)的表格中，用逐差公式求加速度值，最后求其平均值.

(5)可以先求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，作出v-t圖象，求直線的斜率即為加速度.

2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)紙帶與細(xì)繩要和木板平行，小車運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn).

(2)小車的加速度應(yīng)大一些，以便能在紙帶上約50cm范圍內(nèi)清晰地取五個(gè)以上的計(jì)數(shù)點(diǎn).選取計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)可去掉紙帶上剛開(kāi)始密集的部分，一般每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).

(3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先通電，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)后先斷電后取紙帶.

(4)要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞.

(5)為了減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)盡量一次性測(cè)量完畢(可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)O點(diǎn)之間的距離)，讀數(shù)應(yīng)估讀到毫米的下一位.

(6)正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的表格填好數(shù)據(jù)，并求出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

主題(1)掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，體會(huì)注意事項(xiàng)

（單選）在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)說(shuō)，下列方法有害的是(

)

A.把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位來(lái)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)

B.使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些

C.舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰，點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算

D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作技能選取計(jì)數(shù)點(diǎn)可以使用于測(cè)量和計(jì)算的相鄰點(diǎn)間的間隔增大，在用直尺測(cè)量這些點(diǎn)間的間隔時(shí)，在一次測(cè)量絕對(duì)誤差基本相同的情況下，相對(duì)誤差較小，因此A選項(xiàng)正確.在此實(shí)驗(yàn)中，如果小車運(yùn)動(dòng)的加速度過(guò)小，打出的點(diǎn)子很密，長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差較大，測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)降低.因此使小車的加速度略大一些較好，如果每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么以能在紙帶上50cm長(zhǎng)度內(nèi)清楚地取出7~8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜，C項(xiàng)保證了選點(diǎn)的正常，D項(xiàng)是物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的前提，故A、C、D正確.

B牢記注意事項(xiàng)要以理解為前提.

（單選）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說(shuō)法中正確的是(

)

A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一般使用4～6V的直流電源

B.安放紙帶時(shí)，應(yīng)把紙帶放在復(fù)寫(xiě)紙的上面

C.開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D.最好在接通電源的同時(shí)，放開(kāi)小車

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用4~6V交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它是靠通電線圈的磁場(chǎng)與永久磁鐵相互作用使振動(dòng)片做周期性振動(dòng)而打點(diǎn)計(jì)時(shí)的，故必須接低壓交流電源.

(2)復(fù)寫(xiě)紙應(yīng)安放在紙帶的上面，要求在紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，復(fù)寫(xiě)紙繞定位軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣才能打出清晰的點(diǎn).

(3)釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣才能在紙帶上50cm長(zhǎng)度內(nèi)清楚地取出7～8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(以每打五個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)).

(4)應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車.

C

主題(2)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)如圖1-4-1所示，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，由圖可知紙帶的加速度等于

，在打D點(diǎn)時(shí)紙帶的速度為

.(圖中表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)與第一個(gè)點(diǎn)的距離)圖1,4-1利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況及求解運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的方法.設(shè)A、B與B、C等各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，依次為s1、s2、s3……由圖中給出的數(shù)據(jù)，則有

s1=3.20cm-2.00cm=1.20cm

s2=4.80cm-3.20cm=1.60cm

s3=6.80cm-4.80cm=2.00cm

s4=9.20cm-6.80cm=2.40cm

s5=12.00cm-9.20cm=2.80cm

s6=15.20cm-12.00cm=3.20cm因s2-s1