2016届高三物理大一轮复习课件实验一研究匀变速直线运动.ppt

栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
[解析 ] (1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法， 得 x3－ x1＝2a1T2， x4－ x2＝2a2T2 a1＋a2 1 a＝ ，又知 T＝ ＝ 0.1 s 2 f 联立以上各式得 a≈ 4.30 m/s2.
(2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物块下滑的加 h 速度 a′＝gsin θ＝g ＝5.88 m/s2＞a，所以斜面是粗糙 s 的．
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
实验一
研究匀变速直线运动
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
一、实验目的 1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运 动情况． 2．会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度．
3．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
[点评] 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓
情境新而知识旧．因此做实验题应注重迁移创新能 力 的 培 养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．对于本 题物理过程旧，但情景新，数据处理属于逐差法处理纸带问 题的延伸．
栏目 导引
第一章
运动的描述
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
2．求速度的方法： 根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于 xn＋xn＋ 1 这段时间内的平均速度 vn＝ . 2T
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
3．求加速度的两种方法： (1)逐差法：即根据 x4－x1＝ x5－ x2＝x6－ x3＝3aT2(T 为相邻两 x4－x1 x5－x2 计数点之间的时间间隔)，求出 a1＝ ， a2＝ ， a3＝ 3 T2 3 T2 x6－x3 ，再算出 a1、 a2、a3 的平均值 3 T2 a1＋a2＋ a3 1 x4－x1 x5－x2 x6－x3 a＝ ＝ × ＋ ＋ 3 3 3 T2 3 T2 3 T2 x4＋ x5＋x6－x1＋ x2＋ x3 ＝ ，即为物体的加速度． 2 9T xn＋xn＋ 1 (2)图象法：以打某计数点时为计时起点，利用 vn＝ 求 2T 出打各点时的瞬时速度，描点得 v－ t 图象，图象的斜率即为物 体做匀变速直线运动的加速度．
匀变速直线运动的研究
(2014· 高考大纲全国卷)现用频闪照相方法来 研究物
块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过 程中，用频
闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄 时频闪频 率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续 影像间 的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的 长度s.数据如下表所示．重力加速度大小g＝9.80 m/s2.
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车． C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连． D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔． DCBA 用字母填写) 上述实验步骤的正确顺序是：________( 0.1 (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s. x4＋x5 (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________. 2T (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计 x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3 算式应为a＝__________________________________. 9 T2
7．增减所挂钩码数，再做两次实验．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
四、注意事项
1．纸带、细绳要和长木板平行． 2．释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置． 3．实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源， 后取下纸带．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
一、数据处理 1．匀变速直线运动的判断：
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
二、误差分析 1．纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，
以尽量减小误差．
2．纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起测量误差，所以 安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交 流电源的电压及频率． 3．用作图法作出的v－t图象并不是一条直线．为此在描点时
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
[解析] (1)正确的实验步骤为 D、C、B、A.
1 (2)相邻两个计数点间的时间间隔 T＝5× s＝0.1 s. 50 (3)匀变速直线运动一段位移内的中间时刻的瞬时速度 等于该段位移的平均速度，则计数点 5 对应的瞬时速度 x4＋x5 大小 v5＝ . 2T (4)用逐差法求得小车的加速度 x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3 a＝ . 9 T2
2016年高考命题对本实验的改进创新可能从以下角度进行： ①用气垫导轨代替长木板； ②用频闪照相的方法或光电计时器代替打点计时器．
通过以上装置的改进能最大限度地减少因长木板和打点计时
器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定，使小车尽可 能做匀加速直线运动，以提高实验的精确度．
栏目 导引
第一章
运动的描述
小车运动的v－t图象，根据图象求加速度．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
二、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木 板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、 复写纸片．
三、实验步骤
1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑 轮伸出桌 面，把打点计时器固定在长木板上没有 滑 轮的一端，连 接好电路．
或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线， 应作一条平滑曲线，让各点尽量落到这条曲线 上，落不到曲 线上的各点应均匀分布在曲线的两侧．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
考点一 考点二
对实验步骤和实验原理的考查 对实验器材和数 Nhomakorabea处理的考查
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
考点一
对实验步骤和实验原理的考查
(2013· 高考广东卷)研究小车匀变速直线运动的
实验装置如图甲所示，其中斜面倾角 θ 可调．打点计时器 的工作频率为 50 Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示， 其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
(1)部分实验步骤如下：
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
考点二
对实验器材和数据处理的考查 在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长
木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电 源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是 ____________．
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程 的一条清晰纸带， 纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出， 打点计时器打点的时间间隔 T＝0.02 s，其中 x1＝7.05 cm、x2 ＝ 7.68 cm、 x3＝8.33 cm、x4＝ 8.95 cm、 x5＝9.61 cm、 x6＝10.26 cm.
－
同理可得 vE＝0.928 m/s.
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
(3)小车的速度—时间关系图线如图所示．
(4)小车的加速度 Δv 1.00－0.70 a＝ ＝ m/s2＝0.65 m/s2. Δt 0.50－0.04
[答案] 见解析
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
单位：cm x1 10.76 x2 15.05 x3 19.34
2
x4 23.65
h 48.00
s 80.00
根据表中数据，完成下列填空：
4.30 m/s 保留 3 位有效数字)． (1)物块的加速度 a＝____________( h a＜g ＝5.88 m/s2 s (2)因为______________________ ，可知斜面是粗糙的．
密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后 依 次 每
五个点取一个计数点，确定好计数 始点，并 标 明0、1、2、3、 4、„，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.
栏目 导引
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
位置编号 t/s x/m v/(m· s－ 1)
0
1
2
3
4
5
5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3、„. 6．利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的 瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入 上面的表格中．
(1)沿直线运动的物体在连续相 等时间 T内的位 移分别为x1、
x2、x3、x4、„，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝„则说明物 体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2. (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运 动的v－t图象．若v－t图线是一条倾斜的直线，则说 明 物体 的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动．
(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小 车的加速度a＝________m/s2.
栏目 导引