2018届高三物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动课件
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高三物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 研究匀变速直线运动课件
必须使用的有___A_D____。(填选项代号)
A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧秤 H．滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则 x1、
x2、x3
的关系是___x__3－__x_2_＝__x_2_－__x_1____，已知打点计时器打点的 x2＋x3
(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位
移分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间
隔是 t，则小车的加速度 a 的表达式为：
__a_＝__x_4_＋__x_5_＋__x_62_2－_5_t2_x_1＋__x_2_＋__x_3_ ____
由纸带用逐差法求加速度 即根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数点之间的时间间 隔)，求出 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，再算出 a1、a2、a3 的平均 值 a＝a1＋a32＋a3＝31x43－T2x1＋x53－T2x2＋x63－T2x3＝x4＋x5＋x69－T2x1＋x2＋x3， 即为物体的加速度。
(2)搭建好实验装置后，先________，再________。纸带被 打出一系列点，其中一段如图实-1-4 所示，可知纸带的 ________(填“左”或“右”)端与小车相连。 (3)如图实-1-4 所示的纸带上，A、B、C、D、E 为纸带上 所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为 0.1 s，则 vB＝ ________m/s，a＝________m/s2。
图实-1-4
解析
考点二 数据处理与误差分析 [典例 2] 如图实-1-5 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 x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
A．电压合适的 50 Hz 交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧秤 H．滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则 x1、
x2、x3
的关系是___x__3－__x_2_＝__x_2_－__x_1____，已知打点计时器打点的 x2＋x3
(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位
移分别为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间
隔是 t，则小车的加速度 a 的表达式为：
__a_＝__x_4_＋__x_5_＋__x_62_2－_5_t2_x_1＋__x_2_＋__x_3_ ____
由纸带用逐差法求加速度 即根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数点之间的时间间 隔)，求出 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，再算出 a1、a2、a3 的平均 值 a＝a1＋a32＋a3＝31x43－T2x1＋x53－T2x2＋x63－T2x3＝x4＋x5＋x69－T2x1＋x2＋x3， 即为物体的加速度。
(2)搭建好实验装置后，先________，再________。纸带被 打出一系列点，其中一段如图实-1-4 所示，可知纸带的 ________(填“左”或“右”)端与小车相连。 (3)如图实-1-4 所示的纸带上，A、B、C、D、E 为纸带上 所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为 0.1 s，则 vB＝ ________m/s，a＝________m/s2。
图实-1-4
解析
考点二 数据处理与误差分析 [典例 2] 如图实-1-5 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 x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲运动的描述课件
B．12 m/s
C．12.75 m/s
D．11.75 m/s
答案：B
答案：ABC
答案：B
考点三 加速度 1．加速度和速度的关系：
加速度的大小 和速度的大小
无直接关系．速度大，加速度不一定大，加速度 大，速度也不一定大；加速度为零，速度不一定 为零；速度为零，加速度也可以不为零
加速度的方向 无直接关系．加速度与速度的方向可能相同，也
答案：B
角度3 加速度的计算
例3 [2022·山东省实验中学月考]如图所示，子弹和足球的初速度均 为v1＝10 m/s，方向水平向右．设它们与木板作用的时间都是0.1 s， 那么：
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，方向不变，求子弹击穿木板 时的加速度大小及方向；
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰 撞反弹时的加速度大小及方向．
【跟进训练】 1.校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图 所示)，下列说法正确的是( ) A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小 相同 B．这样做的目的是使参加比赛的同学路程相 同 C．这样做的目的是使参加比赛的同学所用时 间相同 D．这种做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利
答案：D
角度2 加速度的理解及“加速”“减速”的判断 例2 [2022·河南三门峡市模拟]一个质点做方向不变的直线运动，加速度的 方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零， 则在此过程中( ) A．速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最 小值 B．速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，当加速度减小到零时，速度 达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小 值
高考物理一轮复习：实验【1】研究匀变速直线运动ppt课件
比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
版高考物理(人教版)第一轮总复习课件：第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究+1.2
(1)小球在运动过程中的最大速度． (2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小．
【解析】 (1)方法一：基本公式法．
设小球在斜面上的加速度大小为 a1，运动时间为 t1；在水平面 上的加速度大小为 a2，运动时间为 t2，则：
由 x＝v0t＋12at2 得： x1＝12a1t12① x2＝12a2t22② 由最大速度相等得：vm＝a1t1＝a2t2③ t1＋t2＝10 s④ 联立①②③④解得：
(1)第1T、第2T、第3T……连续相等时间内的位移之比为：
xⅠ ：xⅡ ：xⅢ ：… ：xN＝ : ： ：… ：(2n－ 1)．
(2)通过第1x、第2x、第3x……连续相等位移所用的时间之比
为：
tⅠ ：tⅡ ：tⅢ ：… ：tN＝ ：( 2 － 2 ：… ：( n－ n－1)．
：( 3 －
多维练透 3．一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，其中第8 s内的位 移比第5 s内的位移多6 m，则汽车的加速度为( ) A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2
t′＝ 22t，故C、D正确．
答案：ACD
6．如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一 子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第 三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度比
和穿过每块木块所用的时间比正确的是( ) A．v1 ：v2 ：v3＝ ： ：1 B．v1 ：v2 ：v3＝ ： 2 ： 3 C．t1 ：t2 ：t3＝ : 2 ： 3 D．t1 ：t2： t3＝( 3－ 2 ：( 2－ ：1
A．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ：2 B．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ： 2 C．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ：2 D．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ： 2
【解析】 (1)方法一：基本公式法．
设小球在斜面上的加速度大小为 a1，运动时间为 t1；在水平面 上的加速度大小为 a2，运动时间为 t2，则：
由 x＝v0t＋12at2 得： x1＝12a1t12① x2＝12a2t22② 由最大速度相等得：vm＝a1t1＝a2t2③ t1＋t2＝10 s④ 联立①②③④解得：
(1)第1T、第2T、第3T……连续相等时间内的位移之比为：
xⅠ ：xⅡ ：xⅢ ：… ：xN＝ : ： ：… ：(2n－ 1)．
(2)通过第1x、第2x、第3x……连续相等位移所用的时间之比
为：
tⅠ ：tⅡ ：tⅢ ：… ：tN＝ ：( 2 － 2 ：… ：( n－ n－1)．
：( 3 －
多维练透 3．一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，其中第8 s内的位 移比第5 s内的位移多6 m，则汽车的加速度为( ) A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2
t′＝ 22t，故C、D正确．
答案：ACD
6．如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一 子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第 三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度比
和穿过每块木块所用的时间比正确的是( ) A．v1 ：v2 ：v3＝ ： ：1 B．v1 ：v2 ：v3＝ ： 2 ： 3 C．t1 ：t2 ：t3＝ : 2 ： 3 D．t1 ：t2： t3＝( 3－ 2 ：( 2－ ：1
A．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ：2 B．x1 ：x2＝ ：3，v1 ：v2＝ ： 2 C．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ：2 D．x1 ：x2＝ ：4，v1 ：v2＝ ： 2
2018届高三物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动课件
3.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
x n x n 1 速度,vn= 。 2T
4.利用纸带求物体加速度的两种方法:
x5 x 2 x 4 x1 , a2 , 数点之间的时间间隔),求出 a1 2 2 3T 3T x 6 x 3 ,再算出a 、a 、a 的平均值 a1 a 2 a 3 a3 a 1 2 3 2 3T 3
2.测量与记录:
(1)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。
(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些
比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,
为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间
(1)纸带上计数点间距测量有偶然误差,故要多测几组
数据,以尽量减小误差。
(2)用作图法作出的v -t图象并不是一条直线。为此在 描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位, 用细铅笔认真描点。
2.系统误差:
(1)纸带运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起误差,所以
安装时纸带、细绳要与长木板平行,同时选择符合要求
动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间
隔。(注意计数点和计时点的区别)
2.匀变速直线运动的判断: (1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别 为x1、x2、x3、x4…,若Δ x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…则说 明物体在做匀变速直线运动,且Δ x=aT2。 (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出 物体运动的v-t图象。若v-t图线是一条倾斜的直线,则 说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动。
2018版高中物理必修1课件：第三章 匀变速直线运动的研
电磁作用下振针上下周 期性振动打点
粉纸盘到纸盘轴放电打
点
工作电压 打点周期 阻力 来源 功能
6 V以下交流电源 0.02 s
220 V交流电源 0.02 s
纸带与限位孔、复 纸带与限位孔、墨
写纸的摩擦，纸带 粉纸盘的摩擦，比
与振针的摩擦 前者小
功能相同，都是计时仪器
2．频闪照相法及其应用 (1) 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝
4…如图2所示。
图2
(2)依次测出 01、02、03、04…的距离 s1、s2、s3、s4…，填入表中。
位置 长度 各段长度 时间间隔 v/(m·s－1)
1 s1 0～2
2 s2 1～3
3 s3 2～4
4 s4 3～ 5
5 s5 4～6
6 s6
s3－s1 s2 (3)1、 2、3、 4…各点的瞬时速度分别为： v1＝ 、v2＝ 、 v3 2T 2T s 4 －s 2 s5－s3 ＝ 、v4＝ …。将计算得出的各点的速度填入表中。 2T 2T (4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律。
光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。
(2) 频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了位 移信息。通过对照片的研究，就可以分析物体运动的速 度变化规律。 ①频闪照相法与打点计时器的方法相比，频闪灯的闪光
频率相当于打点计时器交变电源的频率。
②频闪照片上相同的时间间隔的影像则与打点计时器在 纸带上打出的点相当。
[针对训练1] 用如图4所示的装置做“探究小车速度随时间变 化的规律”实验，下列做法正确的是( A．小车从靠近定滑轮处释放 B．先启动计时器，再释放小车 )
C．实验前要平衡小车受到的阻力
高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动课件
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灵活运用打点纸带解答问题 (1)瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度； (2)加速度的求解：①vt 图像法；②推论法：Δx＝aT2；③逐差 法．
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热点二 实验数据处理与误差分析 【典例】 (2017 课标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．
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(2)由 v＝vA＋a2Δt 可知，图(c)中图线与 v 轴的交点为 vA，图线
的斜率为a2.将图线延长可知，vA＝52.1 cm/s，在图线上选取较远的
两
点
，
求
得
斜
率
a 2
＝
53.34－52.4 （150－35.0）×10－3
cm/s2≈ 8.17
cm/s2 ， 即a≈1Fra bibliotek.3 cm/s2.
答案：(1)vA＋a2Δt (2)52.1 16.3
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实验数据处理 (1)图像处理：对由实验获取某两个物理量间的图像，特别是非常 规则的关系图像，则应根据实验原理中涉及的物理规律找出两物理量 间的函数关系式，确定图像的斜率、截距、面积等的物理意义，进而 对问题做出解答． (2)纸带处理 ①瞬时速度求解：采用平均速度法求解． ②加速度的求解
×10－2m/s2＝2.0m/s2.
答案：(1)0.56 0.96
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2．(2017 课标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(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)记录了桌面上连续的 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)
灵活运用打点纸带解答问题 (1)瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度； (2)加速度的求解：①vt 图像法；②推论法：Δx＝aT2；③逐差 法．
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热点二 实验数据处理与误差分析 【典例】 (2017 课标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．
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(2)由 v＝vA＋a2Δt 可知，图(c)中图线与 v 轴的交点为 vA，图线
的斜率为a2.将图线延长可知，vA＝52.1 cm/s，在图线上选取较远的
两
点
，
求
得
斜
率
a 2
＝
53.34－52.4 （150－35.0）×10－3
cm/s2≈ 8.17
cm/s2 ， 即a≈1Fra bibliotek.3 cm/s2.
答案：(1)vA＋a2Δt (2)52.1 16.3
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实验数据处理 (1)图像处理：对由实验获取某两个物理量间的图像，特别是非常 规则的关系图像，则应根据实验原理中涉及的物理规律找出两物理量 间的函数关系式，确定图像的斜率、截距、面积等的物理意义，进而 对问题做出解答． (2)纸带处理 ①瞬时速度求解：采用平均速度法求解． ②加速度的求解
×10－2m/s2＝2.0m/s2.
答案：(1)0.56 0.96
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2．(2017 课标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(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)记录了桌面上连续的 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)
2018版高中物理必修1课件：第三章 匀变速直线运动的研究 3-1匀变速直线运动的规律 精品
3．两种特殊形式 (1)当 a＝0 时，s＝v0t(匀速直线运动)。 (2)当 v0＝0 时，s＝12at2(由静止开始的匀变速直线运动)。
4．位移—时间图象(s－t 图象)：以横轴表示时间、纵轴表示位移， 根据实际数据选单位、定标度、描点，用平滑曲线连接各点 便得到 s－t 图象。对于匀变速直线运动来说，位移是时间的 二次方，其图象是一条二次函数的部分曲线，如图 2 所示。
第1节 匀变速直线运动的规律
学习目标Βιβλιοθήκη 核心提炼1.认识匀变速直线运动的特点。 1个特点——匀变速直线运动 的特点
2.理解匀变速直线运动的速度 1个图象——匀变速直线运动
图象。
的速度图象
3.掌握匀变速直线运动的速度 3个公式——匀变速直线运动
公式、位移公式和速度与位移 的速度公式、位移公式、速
的关系式。
3．公式的特殊形式 (1)当 a＝0 时，vt＝v0(匀速直线运动)。 (2)当 v0＝0 时，vt＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。
[精典示例] [例 1] 汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是 8 m/s2， (1)如果必须在 2 s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？ (2)如果汽车以最高允许速度行驶，必须在 1.5 s 内停下来，汽车在 刹车的过程中加速度至少多大？ 思路探究 (1)汽车经过某过程“停下来”，隐含着什么条件？ (2)汽车刹车时，它的加速度是否一定为负值？ ①若取初速度方向为正，则加速度为________； ②若取初速度方向为负，则加速度为________。
[针对训练 3] 某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为 s
＝0.5t＋t2(m)，则当物体速度为 3 m/s 时，物体已运动的时间为
A．1.25 s B．2.5 s C．3 s D．6 s
高三物理一轮复习资料第一章第6节实验研究匀变速直线运动课件
【答案】 (1)A 中应先接通电源，再放开纸带 (2)D 中取纸 带前应先断开电源 BECADF
【解析】 实验过程中应先接通电源，再放开纸带；取纸带 前应先断开电源，所以错误的步骤是 A、D.该实验步骤合理的顺 序为 BECADF.
练 2 研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其 中斜面倾角 θ 可调，打点计时器的工作频率为 50 Hz，纸带上计 数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有 4 个点未画出．
(1)实验中，必要的措施是________． A．细线必须与长木板平行 B．小车必须具有一定的初速度 C．小车质量远大于钩码质量 D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)图乙中标出的相邻两个计数点的时间间隔 T＝________ s. (3)计数点 5 对应的瞬时速度大小的计算式为 v5＝________． (4)为了充分利用所记录的数据，减小误差，小车加速度大小 的计算式应为 a＝________．
二、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、交流电源、复写纸片． 注意：电磁打点计时器用 4～6 V，50 Hz 交流电源，电火花 计时器用 220 V，50 Hz 交流电源．
三、实验步骤 1．把带有滑轮的长木板平放在实验桌上． 2．把打点计时器固定在长木板的一端，将纸带穿过打点计 时器限位孔． 3．将小车停在靠近打点计时器的位置，用细绳一端连小车， 另一端挂上适当的钩码． 4．先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动打点， 小车停止运动后立即关闭电源． 5．换上新的纸带，重复实验两次．
四、数据处理
1．计算速度：根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平 均速度，求各计数点的瞬时速度：
vA＝x12＋Tx2，vB＝x22＋Tx3，vC＝x32＋Tx4等．
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【数据处理】 1.由实验数据得出v-t图象: (1)根据表格中的v、t数据,在直角 坐标系中仔细描点。
(2)作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这 条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两 侧,这条直线就是本次实验的v-t图线,它是一条倾斜的 直线,如图所示。
2.由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随 时间变化的规律:
a3
x6 x3 3T2
,再算出a1、a2、a3的平均值 a a1 a2
3
a3
即1 3 为 物x 3 4 体T 2 x 的1 加x 5 3 速T 2 度x 2 。 x 6 3 T 2 x 3 x 4 x 5 x 6 9 T 2 x 1 x 2 x 3 ，
(2)图象法:如图所示,以打某计数点时为计时起点,利
【注意事项】 1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。 2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的 位置。 3.先后顺序:实验时应先接通电源,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,小车与滑轮碰撞。
5.减小误差: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。 6.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部 分,适当选取计数点。
(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些 比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点, 为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间 作为时间单位,即计数点的时间间隔为T=0.1s。正确使 用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设 计的表格中。
(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻 的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度。 (4)增减所挂钩码的个数,再重复实验两次。
用vn=
x
n
x 2T
n 1
求出打各点时的瞬时速度,描点得v
-t图
象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
【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。
【实验过程】 1.仪器安装: (1)把一端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。
实验一 研究匀变速直线运动
【实验目的】 1.练习正确使用打点计时器,学会利用打点纸带研究物 体的运动。 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法Δx=aT2。 3.测定匀变速直线运动的加速度。
【实验原理】 1.打点计时器: (1)作用:计时仪器,每隔0.02s打一次点(50 Hz)。
(3)纸带的应用: ①纸带上的点可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距离,可以判断物体的运 动情况。 ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间 隔。(注意计数点和计时点的区别)
2.匀变速直线运动的判断: (1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别 为x1、x2、x3、x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…则说 明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT2。 (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出 物体运动的v-t图象。若v-t图线是一条倾斜的直线,则 说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动。
7.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,让各点尽量落到这条直 线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线如图甲所示的实验装置研究匀变速 直线运动。
实验步骤如下: A.安装好实验器材。 B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系 列小点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便 于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、 b、c、d等点。 C.测出x1、x2、x3、…。
结合上述实验步骤,请你继续完成下列任务:
世纪金榜导学号42722018
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、
(1)直接分析图象的特点得出。小车运动的v-t图象是 一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt时, 速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度 随时间均匀变化。 (2)通过函数关系进一步得出。既然小车的v-t图象是 一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b, 显然v与t成线性关系,小车的速度随时间均匀变化。
【误差分析】 1.偶然误差: (1)纸带上计数点间距测量有偶然误差,故要多测几组 数据,以尽量减小误差。 (2)用作图法作出的v -t图象并不是一条直线。为此在 描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位, 用细铅笔认真描点。
2.系统误差: (1)纸带运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起误差,所以 安装时纸带、细绳要与长木板平行,同时选择符合要求 的交流电源的电压及频率。 (2)木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加 速度只能是所测量段的平均加速度。可在木板上铺一 层白纸或换用气垫导轨。
3.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,vn=
x n x n1 2T
。
4.利用纸带求物体加速度的两种方法:
(1)逐差法:根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计
数点之间的时间间隔),求出 a1x3 4T 2x1,a2x5 3T 2 x2,
(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,并把它的一端固 定在小车的后面。实验装置如图所示,放手后,看小车 能否在木板上平稳地加速滑行。
2.测量与记录: (1)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。