,第一章 運動的描述 勻變速直線運動的研究,實驗一 研究勻變速直線運動,一、實驗?zāi)康?1練習(xí)使用打點計時器，學(xué)會用打上點的紙帶研究物體的運動情況 2會利用紙帶求勻變速直線運動的速度、加速度 3利用打點紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車運動的vt圖象，根據(jù)圖象求加速度,二、實驗器材 電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片 三、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,2把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它 的一 端 固 定 在小車 的 后面實驗裝置見上圖，放手后，看小車能否在 木板上 平穩(wěn) 地加速滑行 3把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開 小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就 在紙帶上 打 下 一 系 列 的點，換上新紙帶，重復(fù)三次 4從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后 依 次 每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù) 始點，并 標(biāo) 明0、1、2、3、4、，測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中.,5.計算出相鄰的計數(shù)點之間的距離x1、x2、x3、. 6利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入上面的表格中 7增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實驗,四、注意事項 1紙帶、細(xì)繩要和長木板平行 2釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點計時器的位置 3實驗時應(yīng)先接通電源，后釋放小車；實驗后先斷開電源，后取下紙帶,一、數(shù)據(jù)處理 1勻變速直線運動的判斷： (1)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xx2x1x3x2x4x3則說明物體在做勻變速直線運動，且xaT2. (2)利用“平均速度法”確定多個點的瞬時速度，作出物體運動的vt圖象若vt圖線是一條傾斜的直線，則說 明 物體的速度隨時間均勻變化，即做勻變速直線運動,二、誤差分析 1紙帶上計數(shù)點間距測量有偶然誤差，故要多測幾組數(shù)據(jù)，以盡量減小誤差 2紙帶運動時摩擦不均勻，打點不穩(wěn)定引起測量誤差，所以安裝時紙帶、細(xì)繩要與長木板平行，同時選擇符合要求的交流電源的電壓及頻率 3用作圖法作出的vt圖象并不是一條直線為此在描點時最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點,4在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，防止鉤碼落地，小車與滑輪碰撞 5選擇一條點跡清晰的紙帶，舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點 6在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位(避免所 描點過 密或過疏，而導(dǎo)致誤差過大)，仔細(xì)描點連線，不能連成折線，應(yīng)作一條平滑曲線，讓各點盡量落到這條曲線 上，落不到曲線上的各點應(yīng)均勻分布在曲線的兩側(cè),考點一 對實驗步驟和實驗原理的考查,考點二 對實驗器材和數(shù)據(jù)處理的考查,考點一 對實驗步驟和實驗原理的考查,(1)部分實驗步驟如下： A測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶 B接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車 C將小車停靠在打點計時器附近，小車尾部與紙帶相連 D把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔 上述實驗步驟的正確順序是：_(用字母填寫) (2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T_s. (3)計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5_. (4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計算式應(yīng)為a_.,DCBA,0.1,在做“研究勻變速直線運動”的實驗中： (1)實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計其中在本實驗中不需要的器材是_,考點二 對實驗器材和數(shù)據(jù)處理的考查,(3)以A點為計時起點，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時間關(guān)系圖線,(4)根據(jù)你畫出的小車的速度時間關(guān)系圖線計算出的小車的加速度a_m/s2.,(3)小車的速度時間關(guān)系圖線如圖所示,答案 見解析,2016年高考命題對本實驗的改進(jìn)創(chuàng)新可能從以下角度進(jìn)行： 用氣墊導(dǎo)軌代替長木板； 用頻閃照相的方法或光電計時器代替打點計時器 通過以上裝置的改進(jìn)能最大限度地減少因長木板和打點計時器的限位孔的阻力而導(dǎo)致的小車加速度不恒定，使小車盡可能做勻加速直線運動，以提高實驗的精確度,(2014·高考大綱全國卷)現(xiàn)用頻閃照相方法來 研究物塊的變速運動在一小物塊沿斜面向下運動的過 程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示拍攝 時頻閃頻率是10 Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù) 影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s.數(shù)據(jù)如下表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.,4.30 m/s2,點評 高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材，即所謂情境新而知識舊因此做實驗題應(yīng)注重遷移創(chuàng)新能 力 的 培養(yǎng)，用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題對于本題物理過程舊，但情景新，數(shù)據(jù)處理屬于逐差法處理紙帶問題的延伸,