實驗一研究勻變速直線運動

過程分析導(dǎo)引實驗典例精析實驗一研究勻變速直線運動知識要點歸納知能優(yōu)化演練實驗?zāi)康挠么螯c計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．實驗原理一、打點計時器1．作用：計時儀器，每隔0.02s打一次點．2．工作條件(1)電磁打點計時器：4V～6V的交流電源．(2)電火花計時器：220V的交流電源．知識要點歸納3．紙帶上各點的意義(1)表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置．(2)通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況．2．沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間T內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4，…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，則說明物體在做勻變速直線運動，且Δx＝aT2.圖1－4－13．“圖象法”求加速度即由“平均速度法”求出多個點的速度，畫出v－t圖，直線的斜率即表示加速度．實驗器材打點計時器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源．一、實驗步驟1．把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．過程分析導(dǎo)引2．把一條細(xì)繩繩拴在小車上上，細(xì)繩跨過過滑輪，下邊邊掛上合適的的鉤碼，把紙紙帶穿過打點點計時器，并并把它的一端端固定在小車車的后面．實實驗裝置見圖圖1－4－2，放手后，看看小車能否在在木板上平穩(wěn)穩(wěn)地加速滑行行．圖1－4－23．把小車停在在靠近打點計計時器處，先先接通電源，，后放開小車車，讓小車拖拖著紙帶運動動，打點計時時器就在紙帶帶上打下一系系列的點，換換上新紙帶，，重復(fù)三次．．4．從幾條紙帶帶中選擇一條條比較理想的的紙帶，舍掉掉開始一些比比較密集的點點，在后面便便于測量的地地方找一個開開始點，以后后依次每五個個點取一個計計數(shù)點，確定定好計數(shù)始點點，并標(biāo)明0、1、2、3、4、…，測量各計數(shù)數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入入表中.5.計算出相鄰的的計數(shù)點之間間的距離Δx1、Δx2、Δx3、….6．利用一段時時間內(nèi)的平均均速度等于這這段時間中間間時刻的瞬時時速度求得各各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，，填入上面的的表格中．7．增減所掛鉤鉤碼數(shù)，再做做兩次實驗．．2．v－t圖象法(1)由實驗數(shù)據(jù)得得出v－t圖象圖1－4－3①根據(jù)表格中中的v、t數(shù)據(jù)，在平面面直角坐標(biāo)系系中仔細(xì)描點點，如圖1－4－3可以看到，對對于每次實驗驗，描出幾個個點都大致落落在一條直線線上．②做一條直直線，使同同一次實驗驗得到的各各點盡量落落到這條直直線上，落落不到直線線上的點，，應(yīng)均勻分分布在直線線的兩側(cè)，，這條直線線就是本次次實驗的v－t圖象，它是是一條傾斜斜的直線．．(2)由實驗得出出的v－t圖象進一步步得出小車車運動的速速度隨時間間變化的規(guī)規(guī)律．有兩條途徑徑進行分析析：圖1－4－4①小車運動動的v－t圖象是一條條傾斜的直直線如圖1－4－4，當(dāng)時間增增加相同的的值Δt，速度也會會增加相同同的值Δv，由此得出出結(jié)論：小小車的速度度隨時間均均勻變化．．②既然小車車的v－t圖象是一條條傾斜的直直線，那么么v隨t變化的函數(shù)數(shù)關(guān)系式為為v＝kt＋b，所以小車車的速度隨隨時間均勻勻變化．三、注意事事項1．交流電源源的電壓及及頻率要符符合要求．．2．實驗前要要檢查打點點的穩(wěn)定性性和清晰程程度，必要要時要調(diào)節(jié)節(jié)振針的高高度和更換換復(fù)寫紙．．3．開始釋放放小車時，，應(yīng)使小車車靠近打點點計時器．．4．先接通電電源，計時時器工作后后，再放開開小車，當(dāng)當(dāng)小車停止止運動時及及時斷開電電源．5．要防止鉤鉤碼落地和和小車跟滑滑輪相撞，，當(dāng)小車到到達滑輪前前及時用手手按住它．．6．牽引小車車的鉤碼個個數(shù)要適當(dāng)當(dāng)，以免加加速度過大大而使紙帶帶上的點太太少，或者者加速度太太小，而使使各段位移移無多大差差別，從而而使誤差增增大，加速速度的大小小以能在50cm長的紙帶上上清楚地取取得六、七七個計數(shù)點點為宜．7．要區(qū)別計計時器打出出的點與人人為選取的的計數(shù)點，，一般在紙紙帶上每隔隔四個點取取一個計數(shù)數(shù)點，即時時間間隔為為T＝0.02××5s＝0.1s.8．要多測幾幾組，盡量量減小誤差差．9．描點時最最好用坐標(biāo)標(biāo)紙，在縱縱、橫軸上上選取合適適的單位，，用細(xì)鉛筆筆認(rèn)真描點點．四、兩種打打點計時器器的比較打點計時器器是一種使使用交流電電源的計時時儀器，其其種類主要要有電磁打打點計時器器和電火花花計時器．．紙帶上的的點表示和和紙帶相連連的運動物物體在不同同時刻的位位置，研究究紙帶上各各點之間的的間隔，可可以判斷物物體的運動動情況.類型比較電磁打點計時器電火花計時器所用電源4～6V低壓交流220V交流打點方式振針打點電火花打點時間間隔每隔0.02s打一次點每隔0.02s打一次點實驗誤差振針和紙帶接觸會影響紙帶運動，誤差較大火花放電不會影響紙帶運動，誤差較小在做做““研研究究勻勻變變速速直直線線運運動動””的的實實驗驗時時，，為為了了能能夠夠較較準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地測測出出加加速速度度，，將將你你認(rèn)認(rèn)為為正正確確的的選選項項前前面面的的字字母母填填在在橫橫線線上上：：________A．把把附附有有滑滑輪輪的的長長木木板板放放在在實實驗驗桌桌上上，，并并使使滑滑輪輪伸伸出出桌桌面面B．把把打打點點計計時時器器固固定定在在長長木木板板上上沒沒有有滑滑輪輪的的一一端端，，連連接接好好電電路路實驗典例精析題型一對實驗操作步驟的考查例1C．再再把把一一條條細(xì)細(xì)繩繩拴拴在在小小車車上上，，細(xì)細(xì)繩繩跨跨過過滑滑輪輪，，下下邊邊掛掛上上合合適適的的鉤鉤碼碼，，每每次次必必須須由由靜靜止止釋釋放放小小車車D．把把紙紙帶帶穿穿過過打打點點計計時時器器，，并并把把它它的的一一端端固固定定在在小小車車的的后后面面E．把把小小車車停停在在靠靠近近打打點點計計時時器器處處，，接接通通直直流流電電源源后后，，放放開開小小車車，，讓讓小小車車拖拖著著紙紙帶帶運運動動，，打打點點計計時時器器就就在在紙紙帶帶上上打打下下一一系系列列的的點點，，換換上上新新紙紙帶帶，，重重復(fù)復(fù)三三次次【解析析】在實實驗驗中中要要盡盡可可能能地地保保證證小小車車做做勻勻變變速速直直線線運運動動，，同同時時也也要要求求紙紙帶帶能能盡盡可可能能地地直直接接反反映映小小車車的的運運動動情情況況，，既既要要減減小小運運動動誤誤差差也也要要減減小小紙紙帶帶的的分分析析誤誤差差．．其其中中E項中中的的電電源源應(yīng)應(yīng)采采用用交交流流電電，，而而不不是是直直流流電電．．【答案案】ABCDFG(2011年湖湖北北黃黃岡岡中中學(xué)學(xué)質(zhì)質(zhì)量量檢檢測測)在做做““研研究究勻勻變變速速直直線線運運動動””的的實實驗驗時時，，某某同同學(xué)學(xué)得得到到一一條條用用打打點點計計時時器器打打下下的的紙紙帶帶，，并并在在其其上上取取了了A、B、C、D、E、F、G7個計計數(shù)數(shù)點點(每相相鄰鄰兩兩個個計計數(shù)數(shù)點點間間還還有有4個計計時時器器打打下下的的點點，，圖圖1－4－5中沒有畫畫出)，打點計計時器接接的是220V、50Hz的交變電電流，題型二利用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)例2圖1－4－5已知x1＝1.00cm、x2＝1.40cm、x3＝1.80cm、x4＝2.20cm、x5＝2.60cm、x6＝3.00cm.根據(jù)以上上結(jié)果，，計算出出該物體體的加速速度為a＝________m/s2(結(jié)果保留留兩位有有效數(shù)字字)【答案】0.40某同學(xué)在在“研究究勻變速速直線運運動”的的實驗中中，用打打點計時時器記錄錄了被小小車拖動動的紙帶帶的運動動情況，，在紙帶帶上確定定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點點，其相相鄰點間間的距離離如圖1－4－6所示，每每兩個相相鄰的計計數(shù)點之之間的時時間間隔隔為0.10s.題型三用v－t圖象處理實驗數(shù)據(jù)例3圖1－4－6(1)試根據(jù)紙紙帶上各各個計數(shù)數(shù)點間的的距離，，計算打打下B、C、D、E、F五個點時時小車的的瞬時速速度，并并將各個個速度值值填在下下面的橫橫線上．．(要求保留留三位有有效數(shù)字字)vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.(2)將B、C、D、E、F各個時刻刻的瞬時時速度標(biāo)標(biāo)在如圖圖1－4－7所示的坐坐標(biāo)紙上上，并畫畫出小車車的瞬時時速度隨隨時間變變化的關(guān)關(guān)系圖線線．圖1－4－7(3)根據(jù)第(2)問中畫出出v－t圖線，求求出小車車運動的的加速度