2022年高三物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)專題《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》教案

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1、2022年高三物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)專題《測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》教案 [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯 1．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。 2．學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定即時(shí)速度和加速度。 [實(shí)驗(yàn)原理] 1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一次點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz），因此紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。 2．由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：如圖所示，0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，若△s=s2-s

2、1=s3-s2=……=恒量，即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 3．由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法： （1）用“逐差法”求加速度：即根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 （2）用v-t圖法：即先根據(jù)vn=求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，后作出v-t圖線，圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 [實(shí)驗(yàn)器材] 小車，細(xì)繩，鉤碼，一端附有定滑輪的長木板，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，低壓交流電源，導(dǎo)線兩根，紙帶，米

3、尺。 [實(shí)驗(yàn)步驟] 1．把一端附有定滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路，如圖所示。 2．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的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)器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 4．選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點(diǎn)子，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)0，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，正確使用

4、毫米刻度尺測量兩點(diǎn)間的距離，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，作v-t圖線，求得直線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 [注意事項(xiàng)] 1．紙帶打完后及時(shí)斷開電源。 2．小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些，以能在紙帶上長約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7～8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 3．應(yīng)區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的軌跡點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，通常每隔4個(gè)軌跡點(diǎn)選1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，選取的記數(shù)點(diǎn)不少于6個(gè)。 4．不要分段測量各段位移，可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。 [例題] 1． 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用______電源的計(jì)時(shí)儀器，

5、它的工作電壓是______。如圖所示，A是______，B是______，C是______，D是______，E是______，F(xiàn)是______。 答案：交流，4至6V，線圈，振動(dòng)片，限位孔，振針，永磁體，接線柱。 O A B C D E F cm s1 2.80 4.40 s2 5.95 s3 7.57 s4 9.10 s5 10.71 s6 2．如圖是某同學(xué)測量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測量結(jié)果。 （1）為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是

6、勻變速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì)算，填入表內(nèi)（單位：cm） s2-s1 s3-s2 s4-s3 s5-s4 s6-s5 各位移差與平均值最多相差______cm，由此可以得出結(jié)論：小車的位移在________范圍內(nèi)相等，所以小車的運(yùn)動(dòng)是________。 （2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可以求得物體的加速度a==______m/s2。 （3）根據(jù)an-3=，可求出 a1==______m/s2，a2==______m/s2，a3==______m/s2， 所以，==______m/s2。 答案：（1）

7、1.60，1.55，1.62，1.53，1.61，1.58，0.05，任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里、在誤差允許的，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）1.58；（3）1.59，1.57，1.59，1.58。 3．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，為一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。 （1）根據(jù)________計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，則 vA=______m/s，vB=______m/s，vC=______m/s， vD=______m/s，vE=______m/s。 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0 60 80 100 120 140 160 v/cm·s-1 cm 7.00 17.50 31.50 49.00 A B C D E （2）在如圖所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線，并根據(jù)圖線求出a=________。將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________，此速度的物理意義是________。