2013高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修1

1、實(shí)驗(yàn)一　研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．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)情況．2．會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、加速度．,3．利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．,實(shí)驗(yàn)原理1．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用4 V～6 V的交流電源；電火花計(jì)時(shí)器要使用220 V的交流電源．,(2)電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)

2、誤差小．(3)兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都能記錄物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移．打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，如果把紙帶跟物體連在一起，,紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置．2．利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、…，,若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，則說(shuō)明物體在相等時(shí)間Δt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)，

3、(2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，,則說(shuō)明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT2.,圖1－4－1,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(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源．,實(shí)驗(yàn)步驟1．把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．,2.,圖1－4－2,把一條細(xì)繩拴在小車上

4、，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，并把它的一端固定在小車的后面．實(shí)驗(yàn)裝置見圖1－4－2，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．,3．把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，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系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．,4．從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始

5、點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4、…，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中．,5.計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3、….6．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)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中．7．增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)．,數(shù)據(jù)處理1．逐差法如前面實(shí)驗(yàn)原理所述，由Δx＝aT2可得：x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2,2．v－t圖象法(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得

6、出v－t圖象,圖1－4－3,①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)描點(diǎn)，如圖1－4－3可以看到，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上．②做一條直線，使同一次實(shí)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)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．(2)由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．有兩條途徑進(jìn)行分析：,①小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的

7、直線如圖1－4－4，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化．,圖1－4－4,②既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，所以小車的速度隨時(shí)間均勻變化．,注意事項(xiàng)1．交流電源的電壓及頻率要符合要求．2．實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙．,3．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．4．先接通電源，計(jì)時(shí)器工

8、作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源．,5．要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T＝0.02×5 s＝0.1 s.6．小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上的點(diǎn)過(guò)于密集．,7．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T.8．測(cè)x時(shí)不要分段測(cè)量，讀數(shù)時(shí)要

9、注意有效數(shù)字的要求，計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法，以減小誤差．,(2010·高考重慶卷)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50 Hz.在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．,因保存不當(dāng)，紙帶被污染．如圖1－4－5所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA＝16.6 mm、xB＝126.5 mm、xD＝624.5 mm.,若無(wú)法再做實(shí)驗(yàn)，可由以

10、上信息推知：(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_____ s；(2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為__________ m/s(取2位有效數(shù)字)；,圖1－4－5,(3)物體的加速度大小為___________(用xA、xB、xD和f表示)．【解析】　(1)因相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，故t＝5T＝0.10 s.(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知：,,圖1－4－6,(2011·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)利用如圖1－4－6所示的裝置可

11、測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度．一斜面上安裝有兩個(gè)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(dòng)．當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，,與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)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．,完成下列填空和作圖：(1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)