高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版.ppt

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,,,,,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),考 點(diǎn),高三物理一輪復(fù)習(xí),實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況． 2．會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、加速度． 3．利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．,實(shí)驗(yàn)原理 1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 (1)作用：計(jì)時(shí)儀器，交流電頻率為50 Hz時(shí)，每隔0.02 s打一次點(diǎn)． (3)紙帶上點(diǎn)的意義： ①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置． ②通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的距離，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況． ③可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔．,2．利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 設(shè)x1、x2、x3、x4…為紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，假如Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝常數(shù)，即連續(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做勻變速直線運(yùn)動(dòng)． 3．由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)速度的方法 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度vn＝(xn＋xn＋1)/2T.,實(shí)驗(yàn)器材 電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片． 實(shí)驗(yàn)步驟 1．儀器安裝 (1)把附有滑輪的長木板放在實(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．,(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，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．實(shí)驗(yàn)裝置見下圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．,2．測(cè)量與記錄 (1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次． (2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T＝0.1 s．正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中．,(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度． (4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次． 數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象 (1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo) 系中仔細(xì)描點(diǎn)，如右圖所示可以看到，對(duì)于 每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直 線上．,(2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是一條傾斜的直線． 2．由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，有兩條途徑進(jìn)行分析 (1)分析圖象的特點(diǎn)得出：小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖 象是一條傾斜的直線如右圖所示，當(dāng)時(shí)間增 加相同的值Δt時(shí)，速度也會(huì)增加相同的值Δv， 由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化．,(2)通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻變化． 注意事項(xiàng) 1．平行：紙帶、細(xì)繩要和木板平行． 2．兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶．,3．防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞． 4．減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6～7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜． 5．作出速度—時(shí)間圖象，通過圖象的斜率求解物體的加速度． 6．剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度．,【例1】 在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有_________________________. (指出錯(cuò)誤并改正，遺漏步驟可編上序號(hào)G、H、…) A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先放開紙帶，再接通電源 B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源 C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 D．取下紙帶 E．將平板無滑輪的一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng) F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善后按合理順序填寫在橫線上________．,A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，C中應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行，D中應(yīng)先斷開電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器停止工作再取下紙帶，E屬于多余步驟．應(yīng)補(bǔ)充G，換上新紙帶，重復(fù)操作兩次．H，斷開電源，整理好器材．正確合理的順序應(yīng)為B、F、C、A、D、G、H.,考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及操作,解析,答案,見解析,【例2】 實(shí)驗(yàn)中，如下圖所示為一次記錄小車運(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＝0.1 s. (1)根據(jù)紙帶可判定小車做________運(yùn)動(dòng)． (2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度：vD＝_____m/s，vC＝_____m/s，vB＝__________m/s.在如下圖所示坐標(biāo)中作出小車的v－t圖線，并根據(jù)圖線求出紙帶的加速度a＝________．,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,圖片顯/隱,(3)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________m/s，此速度的物理意義是______________________________．,解析,,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,(1)勻加速直線(或勻加速) (2)3.90 2.64 1.38 12.60 m/s2 見解析圖 (3)0.12 表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度,如圖所示描點(diǎn)連線得v－t圖線，由圖線斜率知紙帶的加速度a＝12.60 m/s2. (3)由圖知交點(diǎn)的速度約為0.12 m/s，表示小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度．,答案,考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,解析,【例3】 利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度．一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)．當(dāng)一帶有遮光片的滑片自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示．,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),圖片顯/隱,完成下列填空和作圖： (1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是_________________________________________________；,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),,,解析,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),,解析,答案,考點(diǎn)三 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),