实验：研究匀变速直线运动
实验一研究匀变速直线运动1.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.2.实验原理(如图1所示)图13.实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.4.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行.(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，防止钩码落地及小车与滑轮相撞.(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.(5)小车从靠近打点计时器位置释放.1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等.(2)方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质. ②利用逐差法求解平均加速度a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2⇒a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T 2 ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －12T④利用速度—时间图象求加速度a.作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度. 2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离.(2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2….(3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝0.02n (打点计时器的频率为50 Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx ＝aT 2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.命题点一 教材原型实验例1 (2017·全国卷Ⅰ·22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图2(a)所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴)图2(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的. (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A 点位置时的速度大小为________ m/s ，加速度大小为________ m/s 2.(结果均保留两位有效数字) 答案 (1)从右向左 (2)0.19 0.038解析 (1)小车在阻力的作用下，做减速运动，由题图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动.(2)已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为T ＝3045 s＝23 s ，所以A 点位置的速度为v A ＝0.117＋0.1332×23 m/s ≈0.19 m/s.根据逐差法可求加速度a ＝(x 5＋x 4)－(x 2＋x 1)6T 2，解得a ≈－0.038 m/s 2，故加速度的大小为0.038 m/s 2.变式1 如图3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x 1＝7.05 cm 、x 2＝7.68 cm 、x 3＝8.33 cm 、x 4＝8.95 cm 、x 5＝9.61 cm 、x 6＝10.26 cm.图3(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 两点时小车的瞬时速度.(结果保留三位有效数字)位置 B C D E F 速度(m·s －1)0.7370.8010.994(2)以A 点为计时起点，在图4中画出小车的速度—时间图线.图4(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度a ＝________ m/s 2.(结果保留两位有效数字)(4)如果当时电网中交变电流的频率是f ＝49 Hz ，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________.(选填“大”或“小”)答案(1)0.8640.928(2)如图所示(3)0.64(4)大命题点二实验拓展创新1.复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景.因此，要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.2.情景拓展3.数据处理(1)加速度的获得：靠重物的拉力获得加速度→长木板倾斜靠重力获得加速度.(2)速度的测量方法：由打点纸带求速度→测定遮光片的宽度d和遮光片通过光电门的挡光时间Δt，由v＝dΔt求速度.(3)加速度的测量方法：由打点纸带利用逐差法求加速度→利用经过两个光电门的瞬时速度，由速度位移关系式求加速度.类型1实验情景创新例2(2017·全国卷Ⅱ·22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.图5实验步骤如下：①如图5(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出v；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示.完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与v A、a和Δt的关系式为v＝________.(2)由图(c)可求得v A＝______ cm/s，a＝______ cm/s2.(结果保留3位有效数字)答案 (1)v A ＋12a Δt (2)52.1 16.6解析 (1)设挡光片末端到达光电门的速度为v ，则由速度时间关系可知：v ＝v A ＋a Δt ，且v ＝v A ＋v2联立解得：v ＝v A ＋12a Δt ；(2)由图(c)可读出v A ≈52.1 cm/s ，图线的斜率k ＝12a ＝53.6－52.4(180－35)×10－3 cm/s 2≈8.28 cm/s 2，即a ≈16.6 cm/s 2. 类型2 实验方法拓展例3 某研究性学习小组用图6装置来测定当地重力加速度，主要操作如下： ①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t ，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h ，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v ；③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作.测出多组(h ，t )，计算出对应的平均速度v ； ④画出v －t 图象.图6图7请根据实验，回答如下问题：(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v 0，当地的重力加速度为g .则小铁球通过两光电门间平均速度v 的表达式为________.(用v 0、g 和t 表示) (2)实验测得的数据如下表：实验次数 1 2 3 4 5 6 h (cm) 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 t (s) 0.069 0.119 0.159 0.195 0.226 0.255 v (m·s －1)1.451.681.892.052.212.36请在图7坐标纸上画出v －t 图象.(3)根据v －t 图象，可以求得当地重力加速度g ＝______ m/s 2，试管夹到光电门1的距离约为______ cm.(以上结果均保留两位有效数字) 答案 (1)v ＝v 0＋12gt(2)见解析图(3)9.7(9.5～9.9均可) 6.5(6.3～6.7均可)解析 (1)根据匀变速直线运动的规律：一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得v ＝v 0＋12gt .(2)描点画图，如图所示.(3)根据v ＝v 0＋12gt 可知，v －t 图象的斜率k ＝g2，解得g ≈9.7 m/s 2；图象与纵轴的截距为小球经过光电门1时的速度v 0，约为1.12 m/s ，根据v 02＝2gh 得h ≈6.5 cm.变式2 在暗室中用如图8所示装置做“测定重力加速度”的实验.实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下：图8①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下.②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度. ④采集数据进行处理.(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是________________________________________________________________________. (2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz ，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图9所示，根据数据测得当地重力加速度g ＝________ m/s 2；第8个水滴此时的速度v 8＝________ m/s.(结果都保留三位有效数字)图9(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：______________________________________________________________________________________________________.答案(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率(2)9.72 2.27(3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)解析(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率.(2)由Δx＝gT2和逐差法解得当地重力加速度g＝9.72 m/s2，由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可得，第8个水滴的速度v8≈2.27 m/s.(3)该实验存在的系统误差可能有：存在空气阻力、水滴滴落的频率变化等.。
实验01 研究匀变速直线运动(解析版)
实验01研究匀变速直线运动●注意事项1.平行:纸带和细线要和长木板平行。
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:小车的加速度要适当大些,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。
5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线。
●误差分析1.使用刻度尺测量计数点间距离时有误差。
2.作v-t图象时出现作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差。
【典例1】[常规实验——基本仪器及原理]打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，(1)乙图是________计时器(填“电磁打点”或“电火花”)，所接电源为频率为50Hz的__________V的________电源时(填直流或交流)，每隔_________s打一次点；(2)在某次实验中，小车拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每5个点取一个计数点，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，实验中已得出相邻两计数点间的距离如下图所示(单位：cm)①实验中，必要的措施是________(多选)；A.细线必须与长木板平行B.先释放小车再接通电源C.挂的钩码个数越多越好D.小车应从靠近打点计时器处释放②从纸带可以看出物体在做________________直线运动，在计数点B所代表的时刻，小车运动的瞬时速度大小为v B=__________m/s，小车的加速度大小为a=___________m/s2(保留三位有效数字．．．．．．)。
实验1：匀变速直线运动的实验探究(数据处理)-2012
3.由纸带求物体运动加速度的方法： ⑴用“逐差法”求加速度.
根据S4－S1= S5－S2= S6－S3=3aT2 a S6 S5 S4 S3 S2 S1 2 9 T （T为相邻两计数点之间的时间间隔）
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
A
B
C
D
E
长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打
点计时器，并把它的一端固定在小车后面。 实验条件： a．合力恒定，细线与木板是平行的。 b．接50HZ，4—6伏交流电。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开 小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。 4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐
注意事项
1.应区别打点计时器打出的点和人为选取的 计数点（一般把计时器打出的5个点作为一 个计数点），选取的计数点不少于6个。 2.不要分段测量各段位移，应尽可能一次 测量完毕（可先统一量出到计数点0之间的 距离），读数时应估读到毫米的下一位。
3.注意所选取的相等时间间隔T的大小及所 测位移S
一、实验目的
例1.某学生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一个计时点，在这点下 标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个 点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊 不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长 为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s, 小车运动的加速度大小为 m／s2 ，AB的距离应为 cm 。(保S3
实验：研究匀变速直线运动的规律2022-2023学年高一物理(人教版2019必修第一册)
【详解】（1）由题意可知任意两水滴之间的时间间隔为T=0.5s，滴A水滴时小车的运动速度大小为
，根据Δx=aT2，可得小车加速下滑过程中的加速度大小为
，解得a=0.18m/s2（2）随着水滴的不断滴出，滴水的时间
间隔可能会发生变化，造成实验误差。
4.（2022·广东·模拟预测）如图所示为用频闪相机在特殊空间拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片，已知该频闪相
二.实验器材
打点计时器、 交变电源 、纸带、一端附有定滑轮的长铝板、小车、细绳、钩码、复
写纸、坐标纸、刻度尺、细铅笔(以小车的匀变速直线运动为例)
.
三.注意事项
1.开始释放小车时，应使小车 靠近 打点计时器.
2.先 启动打点计时器 ，打点计时器正常工作后，再 放开小车 ，当小车停止运动时要
及时断开电源.
,（2）根据匀变速运动速度与位移关系有v2=2ax，联立以上两式可得
。
，由题意知
，
2
（2022·辽宁锦州·高二期末）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量
时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小
车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续6个水滴的位置。（已知滴水计
若Δx＝ x2－x1 ＝ x3－x2 ＝ x4－x3＝…＝xn－xn－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且
Δx＝ aT2 .
2.测定匀变速直线运动加速度的方法
(1)图像法
xn＋xn＋1
①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度vn＝
2T .
②作v－t图像，求出图像的斜率即物体的 加速度 .
实验一 研究匀变速直线运动
实验一 研究匀变速直线运动一、基本原理与操作原理装置图操作要领①不需要平衡摩擦力。
②不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量。
(1)平行：细绳、纸带与长木板平行 (2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带 (4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏 (5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集二、数据处理与分析1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法如图1所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，s 1、s 2、s 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝s 4－s 3＝C (常量)，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
图12.由纸带求物体运动速度的方法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即v n ＝s n ＋s n ＋12T 。
3.利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)用“逐差法”求加速度即根据s 4－s 1＝s 5－s 2＝s 6－s 3＝3aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求出 a 1＝s 4－s 13T 2、a 2＝s 5－s 23T 2、a 3＝s 6－s 33T 2，再算出平均值 即a ＝s 4＋s 5＋s 6－s 1－s 2－s 39T 2。
(2)用图象法求加速度即先根据v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出v －t 图象，图线的斜率即物体运动的加速度。
认识“两种仪器”(1)作用：计时仪器，接频率为50 Hz 交变电流，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 区别“两种点” (1)计时点和计数点计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s ；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择点的规则而定。
研究匀变速直线运动的实验
研究匀变速直线运动的实验
匀变速直线运动指的是物体在直线上做匀加速或匀减速的运动。
研究匀变速直线运动的实验可以通过以下步骤进行：
1. 准备实验器材：实验器材包括小车、光电门、计时器、线轮、杠杆等。
2. 建立直线运动模型：设置好实验小车在直线轨道上的运动路线,并制定好实验计划。
3. 测量起点速度：通过给小车一个初速度来开始实验,在车经过起点时使用计时器计算其通过起点的时间,再通过杠杆计算小车的起点速度。
4. 测量运动过程中的速度：通过将小车放在轨道上并用光电门记录它通过每段路程的时间,可以得到小车在不同时刻的速度。
5. 测量运动过程中的加速度：通过计算小车在不同时刻的速度变化率来计算小车的加速度。
6. 计算运动的位移和时间：通过测量小车运动开始和结束时的位置以及小车经过每个点的时间,计算小车在整个过程中的位移和时间。
7. 分析实验结果：将实验数据进行整理和分析,得出小车的加速度,速度和位移变化等规律。
通过以上实验,可以深入理解匀变速直线运动的规律,并且了解运动学中的基础概念与公式。
实验1_研究匀变速直线运动(上课用)
【例4】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于 盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的 角速度. 实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片. 实验步骤: (1)如右图所示,将电磁打点计时器 固定在桌面上,将纸带的一端穿过 打点计时器的限位孔后,固定在待 测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时, 纸带可以卷在圆盘侧面上.
,
【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、 电源、复写纸片. 【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.实验装置见图所示, 放手后,看小车能否在木板上平 稳地加速滑行. 3.把小车停在靠近打点计时器处,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.
【数据处理】 数据处理】 由实验数据得出v 图象.根据表格中的v 由实验数据得出v-t图象.根据表格中的v、t数据,在 数据, 平面直角坐标系中仔细描点，再用平滑曲线连接各点， 平面直角坐标系中仔细描点，再用平滑曲线连接各点， 就得到本次实验的v 图象，它应该是一条倾斜的直线. 就得到本次实验的v-t图象，它应该是一条倾斜的直线. 如图可以看到,对于每次实验, 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. 在一条直线上. 作图线时要注意： 作图线时要注意：要使同一次实验得到的各点尽量 落到直线上,落不到直线上的点, 落到直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的 两侧。连线时不能画成折线，不能出现折角， 两侧。连线时不能画成折线，不能出现折角，必须用 折线 折角 平滑曲线连接各点。 平滑曲线连接各点。 连接各点
物理匀变速直线运动的实验
实验一：匀变速直线运动的实验目的：研究匀速直线运动,分析加速度、瞬时速度的求法原理: a =△S/ T2 = x m-x n/（m-n）T2;v n=x n+x n+1/2T实验器材：打点计时器（f=50Hz）、木板、小车、滑轮、钩码、纸带。
实验装置：实验步骤：一：木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。
二：穿纸带；挂钩码。
三：先连接电源，然后放开小车，让小车拖动纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
四：换纸带，再做一次。
实验注意点：1.固定打点计时器时，应让限位孔处再长木板的中央位置。
2.滑轮不能过高，细线应与木板平行。
3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从木板上掉下来。
4.先接通电源，后让纸带运动。
5.打点结束后立即关闭电源。
纸带分析：开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始，每隔五个间隔取一个计时点，然后取6个点，进行标号。
列入表格记录数据，求出各点瞬时速度，画出v-t图像（坐标轴、描点、连线、与坐标轴交点、斜率a）。
计算过程要注意单位要为国际单位制单位，多次实验求平均值。
习题演练一、某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已将每条纸带上每5个几十点取好了一个计数点，即两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依次打点先后编为0、1、2、3、4、5。
由于不小心，纸带被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：1.从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的。
2.打A纸带时，物体的加速度是。
二、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的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计时点A、B、C、D、E、F、，相邻两记数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.1.根据学过的知识可以求出在B点的速度，CE间的平均速度是；2.以打A点为计时起点，建立v-t坐标系如右图所示，请在图中做出小车运动的速度与时间的关系图线。
实验研究匀变速直线运动
研究匀变速直线运动一、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．2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．3．会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度．二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔_______s打一次点．(2)工作条件:电磁打点计时器：_______________电源电火花计时器：______________电源(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．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1、x2、x3、x4……为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=……=常数，即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动．3．由纸带求物体运动速度的方法4．由纸带求物体运动加速度的方法三、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．四、实验步骤1. 把带有滑轮的长木板平放在实验桌上，把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并把打点计时器连接在电源上。
2. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器的复写纸下，并把它的一端固定在小车的后面。
3. 把小车停止靠近打点计时器处，接通电源等打点计时器计时稳定后，放开小车。
4. 换上新纸带，重复实验3次五、注意事项1．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定工作后，再释放纸带．2．释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置．3．使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿好墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面．4．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．5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T．习题精选1. “研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(s 6－s 1)等于(s 2－s 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s2．在一次实验中，如果某同学不知道实验所使用的交流电电源的实际频率已超过50 Hz ，那么他计算出来的平均速度值与真实值相比是( )A ．偏大B ．偏小C ．相等D ．不能确定3．图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带.A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上每隔四个点（或每五个点）所选的记数点.试求：(1) 打点计时器打下B 、C 、D 各点时小车的即时速度,(2) 小车的加速度.4．已知打点计时器接的交流电频率是f ，用它记录一个匀变速运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4、5如图所示．某同学测量出1与2两点间的距离为，4与5两点间的距离为，由此可算出小车运动的加速度a ＝________．5. 如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10s ，其中S 1=7.05cm 、S 2=7.68cm 、S 3=8.33cm 、S 4=8.95cm 、S 5=9.61cm 、S 6=10.26cm ，则A 点处瞬时速度的大小是_______m/s ，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s 2（计算结果保留两位有效数字）．6. 某学生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如图1-5-15所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E ．测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则打C 点时小车的瞬时速度大小为m/s ，小车运动的加速度大小为 m/s 2，AB 的距离应为 cm ．（保留三位有效数字）S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 A7. 如图，是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50 Hz ），从O 点后开始每5个计时点取一个记数点(即相邻两个计数点之间有4个计时点没有画出)，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得s1=5.18 cm ，s2=4.40 cm ，s3=3.62 cm ，s4=2.78cm ，s5=2.00 cm ，s6=1.22 cm ．(有数值计算的保留两位有效数字)①相邻两记数点间的时间间隔为 s ；②物体的加速度大小a= m/s 2，方向 （填A →B 或B →A ）；3时，物体的速度大小v 3=m/s ．8.如图所示，物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面（设经过B 点前后速度大小不变），最后停在C 点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据．（重力加速度g ＝10 m/s 2），求：⑴斜面的倾角α； ⑵物体与水平面之间的动摩擦因数μ； ⑶t ＝0.6 s 时的瞬时速度v ．9．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸 带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s ，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图1－4－14所示．请根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答：(填字母)(1)从纸带A 上撕下的那段应该是B 、C 、D 三段纸带中的________．(2)打A 纸带时，物体的加速度大小是________m/s 2.t （s ）0.0 0.2 0.4 … 12 14 … v （m/s ） 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … α A B C。
实验研究匀变速直线运动
大一点．
2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器 稳定工作后，再释放小车． 3．释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．
4．使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿好，墨
粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让
纸带通过限位孔，压在复写纸下面．
5．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上 合适的钩码,把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下 面),并把纸带的一端固定在小车的后面. 3.把小车停在靠近打点计时器处,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. 取下纸带,换上新纸带,重复实验三次.
高考真题
[例1] (2010· 全国卷Ⅱ)利用图实－4－6
中所示的装置可以研究自由落体运动．
实验中需要调整好仪器，按通打点计 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．图实－4－6 (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)
例1：一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运
动加速度”的实验时,纸带上打出的不是圆点而是
如图所示的一些短线,这可能是因为(
A.打点计时器错接在直流电源上
)
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.振针压得过紧
解析:当振针距离复写纸片间隙过小时,每一个打点周
期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上,
时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开 始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一 端与x轴相重合,一边与y轴平行,将纸带依次贴在坐标系 中,求:
教案实验：研究匀变速直线运动 人教
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）第一章：引言1.1 学习目标理解匀变速直线运动的概念掌握匀变速直线运动的公式1.2 教学内容匀变速直线运动的定义匀变速直线运动的特点匀变速直线运动的公式1.3 教学方法采用讲授法，讲解匀变速直线运动的定义和特点通过示例，解释匀变速直线运动的公式1.4 教学活动引入匀变速直线运动的概念，引导学生思考其在现实生活中的应用讲解匀变速直线运动的特点，引导学生理解其规律性示例讲解匀变速直线运动的公式，引导学生进行公式推导第二章：匀变速直线运动的公式推导2.1 学习目标掌握匀变速直线运动的公式推导过程2.2 教学内容匀变速直线运动的位移公式推导匀变速直线运动的速度公式推导匀变速直线运动的加速度公式推导2.3 教学方法采用探究法，引导学生通过实验数据推导匀变速直线运动的公式2.4 教学活动引导学生进行实验，收集实验数据引导学生通过实验数据推导匀变速直线运动的位移公式引导学生通过实验数据推导匀变速直线运动的速度公式引导学生通过实验数据推导匀变速直线运动的加速度公式第三章：匀变速直线运动的实例分析3.1 学习目标能够运用匀变速直线运动的公式分析实际问题3.2 教学内容匀变速直线运动的实例分析方法匀变速直线运动的实例分析练习3.3 教学方法采用案例分析法，引导学生运用匀变速直线运动的公式分析实际问题3.4 教学活动引入匀变速直线运动的实例，引导学生运用公式进行分析引导学生进行实例分析练习，巩固所学知识第四章：匀变速直线运动的实验验证4.1 学习目标理解匀变速直线运动的实验验证方法4.2 教学内容匀变速直线运动的实验验证方法匀变速直线运动的实验验证练习4.3 教学方法采用实验法，引导学生进行匀变速直线运动的实验验证4.4 教学活动引导学生进行匀变速直线运动的实验，验证所学知识引导学生进行实验数据处理，分析实验结果第五章：总结与评价5.1 学习目标总结匀变速直线运动的特点和公式评价自己在学习过程中的表现和收获5.2 教学内容匀变速直线运动的特点和公式的总结学习过程的评价5.3 教学方法采用小组讨论法，引导学生总结匀变速直线运动的特点和公式采用自我评价法，引导学生评价自己的学习过程5.4 教学活动引导学生进行小组讨论，总结匀变速直线运动的特点和公式引导学生进行自我评价，评价自己的学习过程和收获第六章：匀变速直线运动的图像分析6.1 学习目标学会使用图像分析匀变速直线运动理解图像与公式之间的关系6.2 教学内容匀变速直线运动的图像类型匀变速直线运动图像的分析方法6.3 教学方法采用讲授法，讲解匀变速直线运动的图像类型及分析方法通过示例，展示匀变速直线运动图像的分析过程6.4 教学活动引入匀变速直线运动的图像，引导学生认识不同类型的图像讲解匀变速直线运动图像的分析方法，并通过示例进行分析第七章：匀变速直线运动在实际中的应用7.1 学习目标学会将匀变速直线运动知识应用于实际问题提高解决实际问题的能力7.2 教学内容匀变速直线运动在实际问题中的应用案例匀变速直线运动在实际问题中的解决方案7.3 教学方法采用案例分析法，引导学生分析实际问题中的匀变速直线运动采用讨论法，引导学生探讨解决实际问题的方法7.4 教学活动引入实际问题案例，引导学生分析问题中的匀变速直线运动组织学生进行讨论，探讨解决实际问题的方法第八章：匀变速直线运动的拓展与延伸8.1 学习目标了解匀变速直线运动的拓展知识掌握匀变速直线运动在特殊情况下的应用8.2 教学内容匀变速直线运动的拓展知识匀变速直线运动在特殊情况下的应用8.3 教学方法采用讲授法，讲解匀变速直线运动的拓展知识及特殊情况下的应用通过示例，展示特殊情况下的匀变速直线运动分析过程8.4 教学活动讲解匀变速直线运动的拓展知识，引导学生了解匀变速直线运动的更深入内容展示特殊情况下的匀变速直线运动分析示例，引导学生掌握特殊情况下的应用方法第九章：匀变速直线运动的评估与测试9.1 学习目标评估自己在匀变速直线运动学习过程中的掌握程度通过测试检验自己的匀变速直线运动知识水平9.2 教学内容匀变速直线运动的评估方法匀变速直线运动的测试题目9.3 教学方法采用自我评估法，引导学生评估自己的学习成果采用测试法，检验学生的匀变速直线运动知识水平9.4 教学活动组织学生进行自我评估，反思自己在匀变速直线运动学习过程中的优点与不足提供匀变速直线运动的测试题目，让学生进行测试，检验自己的知识水平第十章：匀变速直线运动的总结与展望10.1 学习目标全面总结匀变速直线运动的知识点展望匀变速直线运动在物理学及工程学等领域的应用前景10.2 教学内容匀变速直线运动的知识点总结匀变速直线运动在实际领域的应用展望10.3 教学方法采用小组讨论法，引导学生总结匀变速直线运动的知识点采用讲授法，展望匀变速直线运动在实际领域的应用前景10.4 教学活动引导学生进行小组讨论，总结匀变速直线运动的知识点讲解匀变速直线运动在物理学及工程学等领域的应用前景，拓宽学生的视野重点和难点解析需要重点关注的原因：匀变速直线运动是物理学中的基础概念，理解其定义和特点是掌握匀变速直线运动知识的关键。