高考物理二輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案：測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度

測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.鞏固對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及利用紙帶求瞬時(shí)速度。2.學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，學(xué)會(huì)用v-t圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.探究小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)原理1.利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。2.用v-t圖像表示小車的運(yùn)動(dòng)情況：以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法畫出小車的v-t圖像。三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、紙帶、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、坐標(biāo)紙。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示，把一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒有滑輪的一端，連接好電路。2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)牟鄞a，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的另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)器的位置，先接通電源，后釋放小車，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行小點(diǎn)，隨后，立即關(guān)閉電源。4.增減所掛的槽碼(或在小車上放置重物)，更換紙帶，再做兩次實(shí)驗(yàn)。五、數(shù)據(jù)處理1.測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)(1)舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(0點(diǎn))，每5個(gè)點(diǎn)(相隔0.1s)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，如圖所示(相鄰兩點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出)。標(biāo)明0，1，2，3，…測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離X1，X?,X?,…并記錄填入表中。(2)分別計(jì)算出相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x?，x?，x?，…(3)利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度計(jì)算各點(diǎn)的速度，即v2.作出v-t圖像分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。(2)畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示。(3)根據(jù)v-t圖像求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=六、注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。3.打點(diǎn)完畢，立即關(guān)閉電源。4.作圖時(shí)應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能地對(duì)稱分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。八、出題點(diǎn)1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：低壓交流電源選電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，220V交流選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，必須用交流電，選擇優(yōu)先選電火花；打點(diǎn)頻率=交流電頻率，通常頻率為50Hz，即每?jī)牲c(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s（T=2.器材：電源一定要選交流電，刻度尺必須選，不需要計(jì)時(shí)工具，比如秒表。3.順序：必須先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、再放開小車（目的：節(jié)約紙帶，多打點(diǎn)）4.時(shí)間間隔：看題目中相鄰兩點(diǎn)之間還有幾個(gè)點(diǎn)未畫出，如出現(xiàn)關(guān)鍵詞“相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出”，時(shí)間間隔要取0.1s。5.紙帶連小車問題：如下圖連小車的一頭先打點(diǎn)，密集的一頭先打點(diǎn)，點(diǎn)密集的一頭連小車6.根據(jù)紙帶算某點(diǎn)瞬時(shí)速度v如上圖7.根據(jù)紙帶算加速度位移差公式：Δ??=??(????)??a=先把紙帶等時(shí)間劈兩半，整體列位移差公式，紙帶奇數(shù)段時(shí)，舍去第一段即可注意給的是每段長(zhǎng)度還是到第一個(gè)點(diǎn)的長(zhǎng)度如上圖a=8.保留數(shù)字：保留幾位小數(shù)：從小數(shù)點(diǎn)后面取幾位保留幾位有效數(shù)字：從第一個(gè)非0數(shù)字往后數(shù)9.實(shí)際頻率偏大偏小T=1/f,vn=相鄰點(diǎn)距離如實(shí)際頻率偏大，代入公式的T偏大，算出來的a,v均偏小例題：利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”.(1)甲圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是(填標(biāo)號(hào)).A.220V直流電源B.220V交流電源C.8V直流電源D.8V交流電源(2)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)的基本步驟如下：A.當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器B.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座C.把計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.接通開關(guān)，聽到放電聲，立即拖動(dòng)紙帶上述步驟正確的順序是(填寫步驟前的字母).(3)某實(shí)驗(yàn)小組所得紙帶上打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出).x?=2.50cm,x?=3.40cm,x?=4.31cm,x?=5.21cm,x?=6.11cm,x?=7.01cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打E點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為vE=_________m/s(4)實(shí)驗(yàn)小組計(jì)算出紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度后，在坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)如圖丙所示，請(qǐng)根據(jù)這些點(diǎn)在丙圖中作出v-t圖像