2016届高三物理一轮复习第一章 运动的描述匀变速直线运动 第4讲实验一_研究匀变速直线运动.ppt
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x9-x7=2a1T2 x10-x8=2a2T2
28 9 10 1 2 故a= = ≈-2.00 m/s2 。
a a 2
( x x ) ( x x7 ) 2 2T
答案
①6 7 ②1.00 1.20 ③2.00
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典例3 用图甲所示的装置研究小车沿斜面的不同材料表面上运动的情况, 图乙是某同学在实验中获得的一条纸带,打点计时器的电源频率为50 Hz。
x3 x4 (7.01 9.00) 102 v4= = m/s=0.801 m/s。 2 0.1 2T v4 v6 根据v5= ,得计数点6对应的速度大小为v6=2v5-v4=(2×1.00-0.801) m/s=1. 2
20 m/s。 ③物块在计数点7到11之间做减速运动,根据Δx=aT2得
小车前,小车应尽量靠近打点计时器,B对;先通电,再放小车,C对;为保护小 车,要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,D对,所以选A。
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2.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如
下表,为了计算加速度,合理的方法是 (
计数点序号 计数点对应时刻/s 通过计数点的速度/(cm· s-1) 1 0.1 44.0 2
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(3)纸带上点的意义: ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置;
②可以利用纸带上的点来确定计数点间的时间间隔;
③通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。 2.利用纸带判断物体的运动是否为匀变速直线运动的方法 如图所示,0、1、2…为时间间隔相等的各计数点,设x1、x2、x3…为相邻 的两计数点间的距离,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=C(常量),即若两连续相等的 时间间隔里的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直 线运动。
应均匀分布在直线的两侧。
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1.关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作,下列说法中错误的 是 ( )
A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低 B.在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器 C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车 D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
答案
A
长木板不能侧向倾斜,但一端高一端低是可以的,A错;在释放
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(1)图乙中A到N各点是打点计时器在纸带上连续打下的点,根据刻度尺上
的数据可以判断,小车在A、E间(板面)做 做 运动,M点对应的小车速度为 运动,在F、N之间(布面) m/s。(结果保留2位有效
计数点间的位移比5、6之间增加了(12.28-11.01)cm=1.27 cm<2.00 cm,因 此,开始减速的时刻在计数点6和7之间。 ②计数点5对应的速度大小为
x4 x5 (9.00 11.01) 102 v5= = m/s=1.00 m/s。 2 0.1 2T
计数点4对应的速度大小为
打一次点。从每一个计数点处剪开分成五段(分别叫a、b、c、d、e段),将 这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图乙所示,由此 可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度。
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(1)若在xOy坐标系中用最简捷的方法作出能表示v-t关系的图线,请你指出 哪个轴相当于v轴? 。
(1)打下A、C两个计数点的时间间隔是 s;
(2)测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.50 cm,CD长为11.00 cm,DE长为13.50 cm,则打下C点时小车的瞬时速度大小为 车运动的加速度大小为 m/s2(保留三位有效数字)。 m/s,小
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答案
(1)0.2 (2)0.975 2.50
甲
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乙
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点 之间某时刻开始减速。 ②计数点5对应的速度大小为 m/s。(保留三位有效数字) ③物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2。
和
m/s,计数点6对应的速度大小为
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解析
①从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx≈2.00 cm,在6、7
间均匀变化。
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误差分析 1.小车运动过程中摩擦不均匀,打点不稳定引起系统误差。 2.纸带上计数点间距测量以及作v-t图像引起偶然误差。 注意事项 1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。
2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置。
3.一先一后: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。
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答案
C 方法A偶然误差较大。由于标度不一样,tan α不一定表示加速
度,方法B不合理。方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比 较大。方法C是合理的。
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3.有若干完全相同的小滑块(可视为质点),每隔0.1 s将它们其中的一个轻放 在倾角为37°的斜面上,让这些小滑块均沿斜面从最高处匀加速下滑。连续 放下若干个后,某时刻拍下最前面的四个小滑块的照片如图所示,经测量
)
3 0.3 81.0 4 0.4 100.0 5 0.5 6 0.6
0.2 62.0
110.0 168.0
A.根据任意两计数点的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度 B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角α,由公式a=tan α求出加速度 C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间, 用a=Δv/Δt算出加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值即为小车的加速度。
时间的平均速度,则y轴相当于v轴;(2)0.15 s处于BC段的中间时刻,则需求出 b段纸带的长度;(3)由s5-s1=4aT2可求出加速度为2 m/s2。
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5.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接
到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带,他在纸带上便于测量 的地方选取第1个计数点,在这个点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下 标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E。则:
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位置编号
时间t/s
1
0.1
2
0.2
3
0.3
4
0.4
5
0.5
6
0.6
通过相邻两计数点间的距离 x/m
通过计数点的速度 v/(m· s-1)
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5.利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,求得 各计数点的瞬时速度。 6.增减所挂的钩码数,再做两次实验。 7.由实验数据得出v-t图像。
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿
过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面,实验装置如图。
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3.把小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带 运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次。
4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后 边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续 打点五次的时间段作为时间单位,即T=0.1 s,如图,正确使用毫米刻度尺测 量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表格中。
得:BC=20 cm,CD=18 cm,g取10 m/s2。则滑块运动的加速度为 (
)
A.1 m/s2 C.6 m/s2 B.2 m/s2 D.8 m/s2
栏目索引答案B 来自为每隔0.1 s释放完全相同的小滑块,匀加速运动的加速度相
T
x= 同,相邻小滑块的时间间隔相等,由公式Δx=aT2,得加速度a= 2
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(1)根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中仔细描点,如图,可以看到,对 于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上。 (2)作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直 线上的各点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图线, 它是一条倾斜的直线。 8.由实验得出的v-t图像进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律。
1 (1)打点计时器打点周期为T0= =0.02 s,打下A、C两点的时间间隔 f
4T
解析
x AE=0.975 为t=10T0=0.2 s。(2)打相邻两计数点的时间间隔为T=0.1 s,则vC=
xCE =2.50 x AC m/s2。 m/s;小车的加速度大小为a= (2T ) 2
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(2)从第一个计数点开始计时,要想求出0.15 s时刻的瞬时速度,需要测出哪 一段纸带的长度 ? 。 (3)若测得a段纸带的长度为 2.0 cm,e段纸带的长度为10.0 cm,则加速度为 m/s2。
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答案 解析
(1)y轴 (2)b段 (3)2
(1)做匀加速直线运动的物体某段时间的中间时刻速度等于这段
答案
8.9(9.0也可) 19.8 12.2
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典例2 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动
规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停 在桌面上(尚未到达滑轮处),从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计 数点,相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为50 Hz。
4.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车
与滑轮碰撞。
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5.减小误差:小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上 打的点太少,或者速度太小,使纸带上打的点过于密集。 6.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数 点。 7.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位,仔细描点连线,不能连 成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点
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3.速度、加速度的求解方法 (1)平均速度法求速度
n n 1 vn= ,如图所示。
高三物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 研究匀变速直线运动课件
A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧秤 H．滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则 x1、
x2、x3
的关系是___x__3－__x_2_＝__x_2_－__x_1____，已知打点计时器打点的 x2＋x3
(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位
移分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间
隔是 t，则小车的加速度 a 的表达式为：
__a_＝__x_4_＋__x_5_＋__x_62_2－_5_t2_x_1＋__x_2_＋__x_3_ ____
由纸带用逐差法求加速度 即根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数点之间的时间间 隔)，求出 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，再算出 a1、a2、a3 的平均 值 a＝a1＋a32＋a3＝31x43－T2x1＋x53－T2x2＋x63－T2x3＝x4＋x5＋x69－T2x1＋x2＋x3， 即为物体的加速度。
(2)搭建好实验装置后，先________，再________。纸带被 打出一系列点，其中一段如图实-1-4 所示，可知纸带的 ________(填“左”或“右”)端与小车相连。 (3)如图实-1-4 所示的纸带上，A、B、C、D、E 为纸带上 所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为 0.1 s，则 vB＝ ________m/s，a＝________m/s2。
图实-1-4
解析
考点二 数据处理与误差分析 [典例 2] 如图实-1-5 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，打点计时器打点的频率 f＝50 Hz，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。
高三物理总复习：第一章运动的描述 匀变速直线运动第4讲 实验一 匀变速直线运动的实验探究(学生版)
第一章运动的描述匀变速直线运动第4讲实验一匀变速直线运动的实验探究实验目的1．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度．2．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v t图象，根据图象求加速度．实验原理1.2.实验过程注意事项1．平行：纸带和细绳要和木板平行．2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带．3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．4．减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.【例1】(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______．(2)如图1-4-1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s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm.图1-4-1下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E(3)以A图1-4-2(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.【例2】实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母)图1-4-3 A ．天平 B ．秒表 C ．米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：______________________.——本题考查用打点计时器测重力加速度涉及器材的选取，选取器材要遵循以下几个基本原则：(1)可行：指所选用的器材要确实能保证实验的需要，使实验达到预期的目的和效果.(2)安全：指所选用的器材在实验中能正常工作不致损坏.(3)精确：指选用的实验器材要能尽量减小实验误差.【例3】 (2011·课标全国卷，23)利用图1-4-4所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t .改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s ，记下相应的t 值，所得数据如下表所示．(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是________；(2)根据表中给出的数据，在图1-4-5给出的坐标纸上画出s tt 图线；图1-4-5 (3)由所画出的s tt 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝________m/s 2(结果保留两位有效数字)．1．在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号F 、G ……)________．A ．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B ．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D ．取下纸带E ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上____________________________________2．如图1-4-6所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果．图1-4-6(1)cm).________范围内相等，所以小车的运动是________．(2)根据匀变速直线运动的规律，可以求得物体的加速度a ＝Δs T 2＝________m/s 2.(3)根据a n －3＝s n －s n －33T 2，可求出a 1＝s 4－s 13T 2＝________m/s 2，a 2＝s 5－s 23T2＝________m/s 2，a 3＝s 6－s 33T 2＝________m/s 2，所以，a ＝a 1＋a 2＋a 33＝________m/s 2. 3．(2010·广东理综，34(1))如图1-4-7是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．图1-4-7(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．4．(2011·广东卷，34(1))图1-4-8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．图1-4-8①OD间的距离为________cm.②图1-4-9是根据实验数据绘出的st2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．图1-4-95．一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图1-4-10所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________ m/s，能求出4的具体位置吗？________.求解方法是：____________________(不要求计算，但要说明过程)．图1-4-106．(2012·东莞模拟)在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出)，如图1411所示．打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和记数点O对齐，从刻度尺上直接读取数据记录在表中．.表中E②试根据表格中数据和你求得的E点速度在右上方所给的坐标中，作出v t图象，如图1 -4-12.从图象中求得物体的加速度a＝________m/s2(取两位有效数字)图1-4-12。
高三物理一轮复习专题 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的描述 实验一 研究匀变速直线运动课
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【实验视频】
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课堂探究·突破考点
例1 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有________． A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码 D．取下纸带 E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 _________________________________________________ 将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.
【考点一 完善实验步骤】
AD
G．换上新纸带重复实验三次
BEFCADG
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【考点二 纸带数据的处理】
0.02 s
0.70 cm
0.100 m/s
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【创新实验示例】
图7
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图8
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随堂训练·能力达标
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实验一 研究匀变速直线运动
实验目的
实验原理
实验步骤
实验器材
注意事项
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基础再现பைடு நூலகம்深度思考实验
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1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动． 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)． 3．测定匀变速直线运动的加速度．
物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件：第一章第一节描述运动的基本概念
2014·卷Ⅱ·T14 2014·卷Ⅱ·T24
第一章运动的描述 匀变速直线运动的研究
命题规律 考查形式以选择题为主，重点关注匀变速直线运动 公式的灵活应用，x－t 图象、v－t 图象的应用，追及 和相遇问题． 运动规律和运动图象在实际生活中的应用，在 2018 年高考复习中应予以重视
第一章运动的描述 匀变速直线运动的研究
判断物体能否看成质点的两个关键 (1)明确要研究的问题是什么． (2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．
(多选)第 31 届夏季奥林匹克运动会于 2016 年 8 月 5 日～21 日在巴西里约热内卢举行．运动会包括射箭、 体操、田径、击剑等 39 个比赛项目．下列关于运动项目的描 述正确的是( AB ) A．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将 运动员视为质点 B．在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系， 另一名运动员是相对静止的 C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点 D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点
2.在 2016 年 8 月里约奥运会上，牙买加选 手博尔特以 9 秒 81、19 秒 78 连夺男子 100 m、200 m 两项 冠军，下列说法正确的是( B ) A．100 m 和 200 m 均为位移大小 B．200 m 为路程 C．100 m 的平均速度大小约为 10.31 m/s D．200 m 的平均速度大小约为 10.23 m/s
提示：火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反 冲力，加速度可能较大，A 正确，B、D 错误；加速度的大 小与速度的大小无必然联系，故 C 错误．
对质点和参考系的理解 【知识提炼】 1．物体可被看做质点主要有三种情况 (1)多数情况下，平动的物体可看做质点． (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以 看做质点． (3)转动的物体一般不可看做质点，但转动可以忽略时，可把 物体看做质点．
高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动实验1研究匀变速直线运动教案新人教版
实验一 研究匀变速直线运动1．实验目的(1)练习正确使用打点计时器，会利用打上点的纸带研究物体的运动。
(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)。
(3)测定匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。
2．实验原理 (1)打点计时器①作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
②工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：4～6 V 交流电源电火花计时器：220 V 交流电源③处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的，时间间隔均为0.1 s 。
(2)匀变速直线运动的判断①沿直线运动的物体在连续相等时间T 内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2。
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 图象是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。
3．实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、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、复写纸片。
4．实验步骤(1)放长木板：把带有滑轮的长木板平放在实验桌上(如图所示)。
(2)定打点计时器：把打点计时器固定在长木板的一端，将纸带穿过打点计时器限位孔。
(3)挂钩码：将小车停在靠近打点计时器的位置，用细绳一端连小车，另一端挂上适当的钩码。
(4)打点：先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动打点，小车停止运动后立即关闭电源。
(5)重复：换上新的纸带，重复实验两次。
5．数据处理(1)计算速度根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，求各计数点瞬时速度：v A ＝x 1＋x 22T ，v B ＝x 2＋x 32T ，v C ＝x 3＋x 42T等。
【三年高考两年】届高三物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第4讲实验一研究匀变速直线运动PPT课件
答案 C 方法A偶然误差较大。由于标度不一样,tan α不一定表示加速 度,方法B不合理。方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比 较大验一:研究匀变速直线运动
知识梳理
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。 2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。 3.利用打上点的纸带测定匀变速直线运动的加速度。 实验原理 1.打点计时器 (1)作用:计时仪器,当电源频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一次点。 (2)工作条件:电磁打点计时器需4~6 V交流电源;电火花打点计时器需 220 V交流电源。
②图像法:即先根据vn= xn 求 x出n1打各点时纸带的瞬时速度,后作出v-t
2T
图像,图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验器材 电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、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。 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。 2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿 过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面,实验装置如图。
位置编号 时间t/s
1
2
3
4
5
6
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 0.6
通过相邻两计数点间的距离 x/m
通过计数点的速度 v/(m·s-1)
5.利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,求得 各计数点的瞬时速度。 6.增减所挂的钩码数,再做两次实验。 7.由实验数据得出v-t图像。
(1)根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中仔细描点,如图,可以看到,对 于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上。
人教版必修一高三高考物理第一轮复习1.1 运动的描述课件.ppt
岸才是静止的，选项B正确； 典 只有物体沿同一方向做单向直线运动时，位移大小才跟这段
例 时间内它通过的路程相等，除此之外，都是位移大小小于路 程，选项C错误；
解 40分钟指的是时间间隔，它对应着两个时刻之间，在时间轴
析 上对应着一段长度，选项D错误。
考点一 对质点和参考系的理解
精
编 精 [典例2] 一船夫划船逆流而上，驾船沿河道逆水航行，经 选 过一桥时，不慎将心爱的酒葫芦落入水中，被水冲走，但
精 编 2. 如图所示，小球以v 1＝3 m/s的速度水平向右运动，碰 精 一墙壁经Δt＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s的速度沿同一直线反向
弹回，小球在这0.01 s内的平均加速度是( C ) 选
A．100 m/s2，方向向右 B．100 m/s2，方向向左 C．500 m/s2，方向向左 D．500 m/s2，方向向右 典 例 解析：由 a＝ΔΔvt 得：a＝v2－Δ－t v1＝2－0.0－1 3 解 m/s2＝500 m/s2，方向与 v2 方向相同，水平 析 向左，故 C 正确。
考点三速度、速度变化量和加速度的关系
变
形 1、（多选）一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么
ACD 题 该物体的运动情况可能是（
）
A．速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀速直线
组
运动
B．速度不断增大，到加速度减为零时，物体停止运动
拓 C．速度不断减小到零，然后又相反方向做加速运动，而后物体做匀速
(2)x－t图象、v－t图象 结合追及和相遇问题；
的应用；
(2)对于图象问题要由注
(3)与牛顿运动定律、电 重对状态的分析转向注
场中带电粒子的运动、 重对过程的理解和处理；
2016届高三物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 1 描述运动的基本概念课件
【名师点睛】 以“理想化模型”的理解
(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法，它是对 实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化．
(2)物理学中理想化的模型有很多 ，如“质点”、“轻 杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯 电阻电路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物 理模型．
【解析】 空中加油时加油机与战斗机保持相对静止，以 F－22A战斗机，加油机中的飞行员，F－22A战斗机里的飞行 员为参考系，加油机都是静止的；以地面上的房屋为参考系， 加油机是运动的．
【答案】 B
知识点二 质点 [想一想]
在俄罗斯莫斯科举行的2013国际田联世界锦标赛男子400 米 决 赛 中 ， 28 岁 的 美 国 选 手 梅 里 特 以 43 秒 74 的 成 绩 夺 得 冠 军．梅里特在飞奔的400米中，能否被看成质点？若梅里特的 教练贝姆分析其跨栏动作要领，还能否将梅里特看做质点？
[针对训练] 1．(多选)(2015·哈师大附中模拟)研究下列各种运动情况时 (如图)，哪些情况可以将研究对象视为质点( )
【解析】 研究火车进站时间和研究做双人跳水的动作都 要考虑大小和形状．
【答案】 BC
考向二 平均速度与瞬时速度 1．平均速度与瞬时速度的区别：平均速度与位移和时间 有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬 时速度与位置或时刻有关，表示物体经过某一位置或在某一时 刻运动的快慢程度．
2．平均速度与瞬时速度的关系： (1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度． (2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．
典例2 (多选)(2015·厦门模拟)如图所示，某赛车手在一次 野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离 为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的 里程数增加了15 km，当他经过某路标C时，车内速度计指示 的示数为150 km/h，那么可以确定的是( )
2016《名师面对面》高考物理大一轮复习课件：第1章 第4讲实验一：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
高三一轮总复习 · 物理
F．从 3 条纸带中选择 1 条比较理想的纸带，舍掉开头比 较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打 5 个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作 0，往 后第 5 个点作为 1 个计数点，依此标出计数点 1,2,3,4,5,6，并 测算出相邻两点间的距离 s4 － s1 s5 － s 2 s6 － s3 G ．根据公式 a1 ＝ ， a2 ＝ ， a3 ＝ 及a＝ 3T2 3T2 3T2 a1＋a2＋a3 求出 a 3
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
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3．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使 用的交流电源的频率为 50 Hz，记录小车运动的纸带如图 1－4 －7 所示，在纸带上选择 6 个计数点 A、B、C、D、E、F，相 邻两计数点之间还有 4 个点未画出，各点到 A 点的距离依次是 2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
第一章
运动的描述
匀变速直线运动的研究
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第4讲
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
高三一轮总复习 · 物理
一、实验目的 1 ．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研 究物体的运动． 2 ． 掌 握 判 断 物 体 是 否 做 匀 变 速 直 线 运 动 的 方 法 (Δs ＝
毫米的下一位．
六、误差分析 本实验参与计算的量有s和T，因此误差来源于s和T. 1．相邻两计数点之间的距离s测量不够精确． 2．市电的频率不稳定使T不稳定．
高考一轮复习 -运动的描述
第1讲运动的描述知识点一质点和参考系1．质点(1)用来代替物体的有________的点叫做质点．(2)研究一个物体的运动时，如果物体的________和________对所研究问题的影响可以忽略，就可以看做质点．(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．2．参考系(1)参考系可以是运动的物体，也可以是________的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一________．(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能________．通常以________为参考系．知识点二位移和速度1．位移和路程位移路程定义表示质点位置的变动，它是质点由______指向______的有向线段等于质点________的长度区别(1)位移是______，方向由初位置指向末位置(2)路程是标量，没有______联系(1)在单向直线运动中，位移的大小______路程(2)其他情况下，位移的大小______路程2.速度与速率(1)平均速度：在变速运动中，物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v＝______，是矢量，其方向就是对应________的方向．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一________的速度，是矢量，其方向是物体的运动方向或沿运动轨迹的________方向．(3)速率：________的大小，是标量．(4)平均速率：物体运动实际________与发生这段路程所用________的比值，不一定等于平均速度的大小．知识点三加速度1．物理意义：描述物体速度________和方向的物理量，是状态量．2．定义式：a＝＝________.3．决定因素：a不是由v、Δt、Δv决定，而是由决定．4．方向：与Δv的方向一致，由________的方向决定，而与v0、v的方向无关．思考辨析(1)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看成质点．( )(2)参考系必须是静止的物体．( )(3)做直线运动的物体的位移大小一定等于路程．( )(4)平均速度的方向与位移的方向相同．( )(5)子弹击中目标时的速度属于瞬时速度．( )(6)速度变化率越大，加速度越大．( )(7)加速度为正值，表示速度大小一定越来越大．( )教材改编[人教版必修1P29T2改编](多选)下列说法中可能正确的是( )A．物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0B．两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，其加速度一定较大C．物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西D．物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大考点一对质点、参考系、位移的理解自主演练1．三个概念的进一步理解(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断．(2)参考系是为了研究物体的运动而假定不动的物体．(3)位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移大小．2．三点注意(1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解．(2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单．(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质．[多维练透]1．(多选)如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人飞机．则下列有关无人机运动情况的说法正确的是( )A．调整无人机在空中飞行的姿态时可将其看成质点B．观察无人机的飞行轨迹时不能将其看成质点C．地面观察者观察无人机在空中的位置时可将其看成质点D．地面上的人看到无人机从头顶飞过，是以地面为参考系2．[2021·浙江余姚模拟]下列说法正确的是( )A．甲图是高速公路上的指示牌，上面的“77 km”“100 km”指的是位移B．乙图是高速公路上的指示牌，上面的“120”“100”指的是平均速度C．丙图是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小D．丁图是导航中的信息，上面的“26分钟”“27分钟”指的是时刻3．如图所示，物体沿半径为R的圆弧由A顺时针第一次到达B，已知∠AOB＝60°，则它的位移大小和路程分别是( )A．R ， B．R ， C.， D.，考点二平均速度和瞬时速度的理解与计算师生共研题型1 |对平均速度和瞬时速度的理解物理量平均速度瞬时速度意义描述物体在一段时间内运动的快慢和方向描述物体在某一时刻运动的快慢和方向定义位移与所用时间的比值Δt→0时的平均速度计算1.＝适用所有运动2.＝适用匀变速直线运动1.当Δt很小时，用v＝近似计算2．用运动规律计算，如v＝v0＋at例1 一位女士由于驾车超速而被警察拦住，警察走过来对她说：“太太，您刚才的车速是60公里每小时！”这位女士反驳说：“不可能的！我才开了6分钟，还不到一小时，怎么可能走了60公里呢？”根据以上对话及下图，下列说法正确的是( )A．女士说的6分钟是时间，60公里是位移B．警察说的60公里每小时是指平均速度C．图中的50指的是瞬时速度D．图中的50指汽车在1小时内行驶的路程不能超过50公里题型2 平均速度和瞬时速度的计算1．平均速度的大小与物体的不同运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度．2.＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．3．用极短时间内的平均速度来表示某时刻的瞬时速度．例2 如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法错误的是( )A．物体在AB段的平均速度为1 m/sB．物体在ABC段的平均速度为 m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度练1 在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上，中国科技大学的“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军，改写了我国服务机器人从未进入世界前5的历史，标志着我国在该领域的研究取得了重要进展．图中是科大著名服务机器人“可佳”，如图所示，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：机器人在平面内由点(1,1)出发，沿直线运动到点(4,2)，然后又由点(4,2)沿直线运动到点(2,5)，然后又由点(2,5)沿直线运动到点(6,6)，然后又由点(6,6)沿直线运动到点(3,3)．整个过程中机器人所用时间是2 s，则( )A．机器人的运动轨迹是一条直线B．整个过程中机器人的位移大小为2 mC．机器人不会两次通过同一点D．整个过程中机器人的平均速度为1.5 m/s练2 (多选)如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则( )A．她在4 s末的瞬时速度大小为4 m/sB．她在第2 s内的平均速度大小为2 m/sC．她在4 s内的平均速度大小为2.5 m/sD．她在1 s末的瞬时速度大小为1 m/s考点三加速度的理解与计算多维探究题型1|速度、速度变化量和加速度的关系1．三者无必然联系，v很大，Δv可能很小，甚至为0，a也可很大或很小．2．加速度的决定式是a＝，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定．例3 有下列几种情形，正确的是( )A．点火后即将升空的火箭，因为火箭还没运动，所以加速度一定为零B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度一定很大D．100米比赛中，甲比乙跑得快，说明甲的加速度大于乙的加速度题型2|加速度的计算例4 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )A．2.0 m/s2，向下B．8.0 m/s2，向上C．10.0 m/s2，向下D．18 m/s2，向上[教你解决问题]―→思维导引题型3|质点做加速直线运动或减速直线运动的判断例5 汽车的初速度是v1，经过一段时间后速度变为v2，用Δv表示Δt时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，我们以初速度v1的箭头端为起点，以后来的速度v2的箭头端为终点，作出一个新的箭头，表示速度的变化量Δv.则图中能正确表示汽车做减速运动的是( )题后反思(1)判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法(2)计算加速度的方法：(3)加速度的“＋”“－”只表示加速度的方向，不表示大小．练3 物体A的加速度为3 m/s2，物体B的加速度为－5 m/s2，下列说法中，正确的是( )A．物体A的加速度比物体B的加速度大B．物体B的速度变化比物体A的速度变化快C．物体A的速度一定在增加D．物体B的速度一定在减小练4 (多选)如图所示，物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2 s速度大小变为3 m/s，则物体的加速度( )A．大小为1 m/s2，方向沿斜面向上B．大小为1 m/s2，方向沿斜面向下C．大小为4 m/s2，方向沿斜面向下D．大小为4 m/s2，方向沿斜面向上思维拓展测量速度的三种方法方法1 利用光电计时器测速度典例1 利用如图所示的装置测量滑块P的速度.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当有物体从光电门通过时，与它们连接的光电计时器能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s．已知滑块的宽度为5.00 cm(结果保留两位有效数字)，求：(1)滑块通过光电门1、2时的速度分别是v1＝________ m/s，v2＝________ m/s.(2)若用宽度是2.00 cm的滑块，对测量误差有何影响？________________________________________________________________________方法提炼根据v＝，当时间很短时，平均速度可近似等于瞬时速度．本方法是将物体通过光电门时的平均速度近似等于物体通过1、2位置时的瞬时速度.方法2 利用打点计时器测速度典例2 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，使用的是照明电路中“220 V 50 Hz”的交流电，纸带做匀变速直线运动，记录的纸带如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出．(1)根据数据计算出B和F点的瞬时速度，v B＝________ m/s，v F＝________ m/s(结果要求保留两位有效数字)．(2)如果交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．方法提炼根据匀变速直线运动中，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，计算瞬时速度．题目中强调纸带的运动为匀变速直线运动，恰好符合这个规律.方法3 利用超声波测车速典例3 如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．现测速仪对距其x＝380 m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号，超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔Δt＝2.0 s，超声波在空气中传播的速度是v声＝340 m/s，则当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进的距离为( )A．100 m B．60 m C．80 m D．120 m练1 小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图所示．在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端．小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据．实验次数不同的挡光片通过光电门的时间(s) 速度(m/s)第一次Ⅰ0.230 44 0.347第二次Ⅱ0.174 64 0.344第三次Ⅲ0.116 62 0.343第四次Ⅳ0.058 50 0.342A．四个挡光片中，挡光片Ⅰ的宽度最小B．四个挡光片中，挡光片Ⅲ的宽度最小C．四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度D．四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度练2 [2021·大连模拟]一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。