《物理第一章 運動的描述 勻變速直線運動的研究 實驗1 用打點計時器測速度 實驗2 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律創(chuàng)新》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理第一章 運動的描述 勻變速直線運動的研究 實驗1 用打點計時器測速度 實驗2 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律創(chuàng)新（38頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、實驗實驗1用打點計時器測速度用打點計時器測速度(必考必考)實驗實驗2探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律(必考必考) 考綱解讀考綱解讀(1)練習(xí)正確使用打點計時器。練習(xí)正確使用打點計時器。(2)會計算紙帶上會計算紙帶上各點的瞬時速度。各點的瞬時速度。(3)會利用紙帶計算加速度。會利用紙帶計算加速度。(4)會用圖象法會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系，并能根據(jù)圖象求加速度。探究小車速度與時間的關(guān)系，并能根據(jù)圖象求加速度。1.實驗原理實驗原理2.實驗實驗過程過程1.平行：平行：紙帶和細繩要和木板平行。紙帶和細繩要和木板平行。2.兩先兩后：兩先兩后：實驗中應(yīng)先接通電源，后讓小車運
2、動；實驗完畢應(yīng)實驗中應(yīng)先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶。先斷開電源，后取紙帶。3.防止碰撞：防止碰撞：在到達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，要防止鉤在到達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。碼落地和小車與滑輪相撞。4.減小誤差：減小誤差：小車的加速度要適當大些，可以減小長度的測量誤小車的加速度要適當大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出的紙帶上清楚地取出67個計個計數(shù)點為宜。數(shù)點為宜。注意事項注意事項5.紙帶選取紙帶選取：選擇一條點跡清晰的紙帶，舍棄點密集部分，適當：選擇一條點跡清晰的紙
3、帶，舍棄點密集部分，適當選取計數(shù)點。選取計數(shù)點。6.準確作圖準確作圖：在坐標紙上，縱、橫軸選取合適的單位：在坐標紙上，縱、橫軸選取合適的單位(避免所描點避免所描點過密或過疏，而導(dǎo)致誤差過大過密或過疏，而導(dǎo)致誤差過大)，仔細描點連線，不能連成折線，仔細描點連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的應(yīng)作一條直線，讓各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)。各點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)。考點一平均速度、瞬時速度的計算考點一平均速度、瞬時速度的計算1.在本節(jié)的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為在本節(jié)的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為5
4、0 Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是點的距離依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。根據(jù)學(xué)過的知識可以求出小車在根據(jù)學(xué)過的知識可以求出小車在B點的速度為點的速度為vB_m/s。CE間的平均速度為間的平均速度為_m/s。 答案答案0.250.452.某同學(xué)在做某同學(xué)在做“用打點計時器測速度用打點計時器測速度”實驗時，從打下的若干紙實驗時，從打下的若干紙帶中選取了點跡
5、清晰的一條，如圖所示。打點計時器的電源頻帶中選取了點跡清晰的一條，如圖所示。打點計時器的電源頻率為率為50 Hz。答案答案(1)1.51(2)1.511.如何選取紙帶和計數(shù)點如何選取紙帶和計數(shù)點考點二實驗原理與實驗操作考點二實驗原理與實驗操作要選取點跡清楚的一條要選取點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡舍掉開始比較密集的點跡，從便于從便于測量的地方取一個開始點測量的地方取一個開始點，然后每然后每5個點取一個計數(shù)點個點取一個計數(shù)點，測量測量出相鄰計數(shù)點間的距離出相鄰計數(shù)點間的距離，利用打下點的紙帶和測量的有關(guān)數(shù)利用打下點的紙帶和測量的有關(guān)數(shù)據(jù)便可以進行計算。據(jù)便可以進行計算。 2.判定物體運動
6、的性質(zhì)判定物體運動的性質(zhì)通過研究紙帶上各點之間的間距通過研究紙帶上各點之間的間距，可以判斷物體的運動情況?？梢耘袛辔矬w的運動情況。若連續(xù)相鄰相等的時間間隔內(nèi)的位移若連續(xù)相鄰相等的時間間隔內(nèi)的位移x1、x2、x3基本相等基本相等，則物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻速運動。若則物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻速運動。若xxmxn(xm、xn為紙帶上相鄰的兩段位移為紙帶上相鄰的兩段位移)基本相等基本相等，則物體在實驗誤差允則物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻變速直線運動。許范圍內(nèi)做勻變速直線運動。 3.由紙帶求物體的運動速度由紙帶求物體的運動速度1.打點計時器是高中物理中重要的物理實驗儀器，如圖中甲、乙打點計時器
7、是高中物理中重要的物理實驗儀器，如圖中甲、乙所示是高中物理實驗中常用的兩種，請回答下面的問題。所示是高中物理實驗中常用的兩種，請回答下面的問題。(1)甲圖是甲圖是_打點計時器，電源采用的是打點計時器，電源采用的是_。(2)乙圖是乙圖是_打點計時器，電源采用的是打點計時器，電源采用的是_。(3)已知打點計時器所用交流電源的頻率是已知打點計時器所用交流電源的頻率是f，用它記錄一個運動，用它記錄一個運動小車的位移，打出的一條紙帶和已選好的計數(shù)點小車的位移，打出的一條紙帶和已選好的計數(shù)點0、1、2、3、4如圖丙所示。某同學(xué)測量出如圖丙所示。某同學(xué)測量出1、2兩點間的距離為兩點間的距離為x12，3、4兩
8、點間兩點間的距離為的距離為x34，由此可計算出小車在，由此可計算出小車在1、2兩點間的平均速度為兩點間的平均速度為_；在；在3、4兩點間的平均速度為兩點間的平均速度為_。2.在在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)操作的實驗中，某同學(xué)操作以下實驗步驟，其中錯誤或遺漏的步驟有以下實驗步驟，其中錯誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號遺漏步驟可編上序號G、H)A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源通電源B.將打點計時器固定在平板上，并接好電路將打點計時器固定在平板上，并接好電路C.把一條細
9、繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼重的鉤碼D.取下紙帶取下紙帶E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔 (1)所列步驟中有錯誤的是所列步驟中有錯誤的是_。(2)遺漏的步驟：遺漏的步驟： _。(3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：_。 解析解析(1)步驟步驟A中應(yīng)先通電中應(yīng)先通電，再放紙帶再放紙帶，順序不能顛倒；順序不能顛倒；D中
10、中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。(2)遺漏的步驟遺漏的步驟G：換上新紙帶：換上新紙帶，重重復(fù)實驗三次。復(fù)實驗三次。(3)步驟完善后步驟完善后，合理的實驗步驟順序為合理的實驗步驟順序為BFECADG。答案答案(1)A中應(yīng)先通電，再放紙帶；中應(yīng)先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源電源(2)G.換上新紙帶，重復(fù)實驗三次換上新紙帶，重復(fù)實驗三次(3)BFECADG3.在在“利用打點計時器測定勻加速直線運動的加速度利用打點計時器測定勻加速直線運動的加速度”實驗中，實驗中，某同學(xué)在打出的紙帶上每五個點取一個計數(shù)點，共取了某同學(xué)在打出的紙帶上每五個點取一個計數(shù)點
11、，共取了A、B、C、D、E、F六個點，每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出，六個點，每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出，如圖甲所示。打點計時器每隔如圖甲所示。打點計時器每隔0.02 s打一次點。從每一個計數(shù)打一次點。從每一個計數(shù)點處剪開分成五段點處剪開分成五段(分別叫分別叫a、b、c、d、e段段)，將這五段紙帶由，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖乙所示，由此坐標系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示可以得到一條表示vt關(guān)系的圖線，從而求出加速度。關(guān)系的圖線，從而求出加速度。 (1)若在若在xOy坐標系中用最簡捷的方法作出能表示坐標系中用最簡捷的方法作
12、出能表示vt關(guān)系的圖線，關(guān)系的圖線，則則_軸相當于軸相當于v軸。軸。 (2)從第一個計數(shù)點開始計時，要想求出從第一個計數(shù)點開始計時，要想求出0.15 s時刻的瞬時速度，時刻的瞬時速度，需要測出需要測出_段紙帶的長度。段紙帶的長度。 (3)若測得若測得a段紙帶的長度為段紙帶的長度為2.0 cm，e段紙帶的長度為段紙帶的長度為10.0 cm，則加速度為則加速度為_m/s2。解析解析(1)做勻加速直線運動的物體某段時間的中間時刻速度等于做勻加速直線運動的物體某段時間的中間時刻速度等于這段時間的平均速度這段時間的平均速度，則則y軸相當于軸相當于v軸。軸。(2)0.15 s處于處于BC段的中間時刻段的中
13、間時刻，則需求出則需求出b段紙帶的長度。段紙帶的長度。(3)由由s5s14aT2可求出加速度為可求出加速度為2 m/s2。答案答案(1)y(2)b(3)24.某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置研究勻變速直線運動。某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置研究勻變速直線運動。實驗步驟如下：實驗步驟如下：A.安裝好實驗器材；安裝好實驗器材；B.讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列小點，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列小點，重復(fù)幾次，選出一條點跡比較清晰的紙帶，從便于測量的點開重復(fù)幾次，選出一條點跡比較清晰的紙帶，從便于測量的點開始，每五個點取一個計數(shù)點，如圖乙中始，每五個點取一個計數(shù)點，如
14、圖乙中a、b、c、d等點；等點；C.測出測出x1、x2、x3。結(jié)合上述實驗步驟，請你繼續(xù)完成下列問題：結(jié)合上述實驗步驟，請你繼續(xù)完成下列問題：(1)實驗中，除打點計時器實驗中，除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙含紙帶、復(fù)寫紙)、小車，一端附有滑、小車，一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材輪的長木板、細繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有中，必須使用的有_。(填選項代號填選項代號)A.電壓合適的電壓合適的50 Hz交流電源交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源電壓可調(diào)的直流電源 C.秒表秒表D.刻度尺刻度尺E.天平天平F.重錘重錘G.彈簧測力計彈簧測力計H.
15、滑動變阻器滑動變阻器(2)如果小車做勻加速直線運動，所得紙帶如圖乙所示，則如果小車做勻加速直線運動，所得紙帶如圖乙所示，則x1、x2、x3的關(guān)系是的關(guān)系是_，已知打點計時器打點的時間間隔是，已知打點計時器打點的時間間隔是t，則打，則打c點時小車的速度大小是點時小車的速度大小是_。1.用圖象表示速度用圖象表示速度考點三描繪考點三描繪vt圖象圖象物體運動的速度與時間的關(guān)系也可以用圖象描述。以速度物體運動的速度與時間的關(guān)系也可以用圖象描述。以速度v為為縱軸、時間縱軸、時間t為橫軸在方格紙上建立直角坐標系。將實驗中的為橫軸在方格紙上建立直角坐標系。將實驗中的v、t數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，在坐標系中描點。再用一條平滑
16、的曲線來在坐標系中描點。再用一條平滑的曲線來“擬合擬合”坐坐標系中描出的點標系中描出的點，這條曲線反映了速度這條曲線反映了速度v與時間與時間t的關(guān)系的關(guān)系，如圖如圖所示。所示。 2.實驗中計算加速度的三種方法實驗中計算加速度的三種方法1.實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T0.1 s。(1)根據(jù)紙帶可判定小車做根據(jù)紙帶可判定小車做_運動。運動。 (2)根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度：根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度：vD_m/s，vC_ m/s，vB
17、_ m/s。在如圖所示坐標中作出。在如圖所示坐標中作出小車的小車的vt圖線，并根據(jù)圖線求出圖線，并根據(jù)圖線求出a_。(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度的物理意義是將圖線延長與縱軸相交，交點的速度的物理意義是_。 描點連線得如圖所示描點連線得如圖所示vt圖線圖線，根據(jù)圖線斜率知根據(jù)圖線斜率知a12.60 m/s2。(3)圖線與縱軸交點的速度的物理意義是零時刻小車經(jīng)過圖線與縱軸交點的速度的物理意義是零時刻小車經(jīng)過A點的速點的速度。度。答案答案(1)勻加速直線勻加速直線(2)3.902.641.38見解析圖見解析圖12.60 m/s2(3)零時刻小車經(jīng)過零時刻小車經(jīng)過A點的速度點的速度 2.某同
18、學(xué)用圖甲的實驗裝置分析勻變速直線運動，電火花計時器某同學(xué)用圖甲的實驗裝置分析勻變速直線運動，電火花計時器所接電源頻率為所接電源頻率為50 Hz，如圖乙是他在實驗中得到的一條紙帶，如圖乙是他在實驗中得到的一條紙帶，他將選出的紙帶舍去開始密集的點跡，然后從便于測量的點開他將選出的紙帶舍去開始密集的點跡，然后從便于測量的點開始，每始，每5個點取一個計數(shù)點，如圖乙中個點取一個計數(shù)點，如圖乙中A、B、C、D、E、F、G點所示，他把一個毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度線和計數(shù)點所示，他把一個毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度線和計數(shù)點點A(A為所選計數(shù)點中最早打下的點為所選計數(shù)點中最早打下的點)對齊，試分析下列
19、問題：對齊，試分析下列問題：甲甲乙乙(1)讀出相鄰兩點間的長度，進行下列計算并填入表內(nèi)讀出相鄰兩點間的長度，進行下列計算并填入表內(nèi)(單位：單位：cm)x1xBCxABx2xCDxBCx3xDExCDx4xEFxDEx5xFGxEF 由此可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)，由此可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)，_，所以，所以小車做小車做_運動，小車的加速度是運動，小車的加速度是a_ m/s2(保留保留兩位有效數(shù)字兩位有效數(shù)字)。 (2)該同學(xué)在圖丙中已標出該同學(xué)在圖丙中已標出B、C、D、F計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，請計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，請你在該圖中標出與你在該圖中標出與E計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，并畫出計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，并畫出vt圖。根據(jù)圖。根據(jù)圖象求出小車通過圖象求出小車通過A點時的瞬時速度點時的瞬時速度vA_ m/s(保留兩位保留兩位有效數(shù)字有效數(shù)字)。丙丙解析解析(1)連續(xù)相鄰相等的時間間隔內(nèi)的位移差如下表連續(xù)相鄰相等的時間間隔內(nèi)的位移差如下表(單位：單位：cm)：x1xBCxABx2xCDxBCx3xDExCDx4xEFxDEx5xFGxEF0.400.440.420.410.41答案答案見解析見解析
物理第一章 運動的描述 勻變速直線運動的研究 實驗1 用打點計時器測速度 實驗2 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律創(chuàng)新
