高三物理第一輪復習 第一章 第三單元 第5課時 實驗研究勻變速直線運動課件 必修1

1、第三單元　 實驗與探究第5課時　 實驗：研究勻變速直線運動,必修1　 第一章　運動的描述　探究勻變速直線運動規(guī)律,,基礎回顧,考點一,1．打點計時器打點計時器是一種利用電源______的儀器；它每隔0.02 s打一次點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的______，研究紙帶上點之間的______，就可以了解物體運動的情況．,答案：1．計時　位置　間隔,2．由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法如下圖所示，

2、0、1、2……為時間間隔相等的各計數點，s1、s2、s3、……為相鄰兩計數點間的距離，若連續(xù)相等的時間間隔內的位移之差Δs＝s2－s1＝s3－s2＝……＝______，則與紙帶相連的物體的運動為________運動．,,答案：2．恒量　勻變速直線,3．由紙帶求物體運動加速度的通用方法如上圖所示，用逐差法計算加速度，a1＝______，a2＝______， a3＝______；測得的加速度

3、 __________.4．由紙帶求物體在某計數點的瞬時速度vn＝________(時間2T內的平均速度等于該段時間中點T時刻的瞬時速度)．,答案：,要點深化,1．高考要求解讀(1)知道打點計時器是多個力學實驗中所采用的儀器，要理解其工作原理．(2)要掌握用打點的紙帶判斷物體是否做勻變速運動的方法．(3)要掌握用打點的紙帶計算勻變速直線運動的速度和加速度．2．打點計時器的使用(1)電磁打點計時器：電磁打點計時器是一

4、種使用低壓交流電源的儀器，它的工作電壓為4～6 V，當通過的電流頻率為f＝50 Hz時，它每隔0.02 s打一次點．,(2)電火花打點計時器：電火花打點計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的一種計時儀器．給電火花打點計時器接220 V電源，按下脈沖輸出開關，計時器發(fā)出的脈沖電流，接正極的放電針和墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點．當通過的電流頻率為f＝50 Hz時，它的脈沖放電周期也是0.

5、02 s，即0.02 s打一個點．,3．實驗原理的理解(1)由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法如上圖所示，0、1、2……為時間間隔相等的各計數點，s1、s2、s3、……為相鄰兩計數點間的距離，若連續(xù)相等的時間間隔內的位移之差Δs＝s2－s1＝s3－s2＝……＝恒量，則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動．,(2)由紙帶求物體運動加速度的方法①用逐差法求加速度公式的推導設物體做勻變速直線運動的加速度為a，在連續(xù)相等的時間T內的

6、位移分別為s1、s2、s3、s4…,由勻變速直線運動的規(guī)律，有Δs＝s2－s1＝s3－s2＝s4－s3＝…＝aT2可得到s4－s1＝s5－s2＝s6－s3＝…＝3aT2,(3)由紙帶求物體在某計數點瞬時速度的方法vn＝ (時間2T內的平均速度等于該段時間中點T時刻的瞬時速度)．,4．實驗器材的選擇電火花打點計時器或電磁打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導線，當然

7、，你還可加入新的合適的儀器．5．實驗步驟的掌握(1)如下圖所示，把一端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遠離滑輪的一端，連接好電源．,(2)把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后將紙帶穿過打點計時器的限位孔(復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并壓在紙帶上)，另一端固定在小車的后面．(3)把小車停在打點計時器處，先接通打點計時器的電源，讓小車

8、拖著紙帶運動，在紙帶上打出一系列的點．換上新紙帶，重復實驗三次．(4)科學選擇紙帶，根據具體情況確定計數點，按實驗要求進行測量計算．6．要注意的事項(1)要注意的方面就是打點計時器用的是交流電，而非直流電，這雖然在一開始的時候就強調，但是還是會經常出現問題．,(2)在使用打點計時器時，經常出現周期不穩(wěn)定，或不起振不打點等現象，此時要松開振片的固定螺絲，改變振片長度，調整其固有頻率，讓它的固有頻率與電源頻率相同，即可解決上述問題．

9、(3)要注意實驗結構的合理性，小車釋放前應遠離定滑輪，釋放小車前要先接通打點計時器的電源．(4)打點計時器不能長時間連續(xù)工作，要每打一條紙帶后及時切斷電源，以免長期使用電流過大而燒壞線圈．(5)要注意的就是它打每個點的間隔時間是0.02秒，但是我們通常是每五個點作為一個計數點，這樣就使每兩個點的時間間隔變成了0.1秒，所以我們做題的時候一定要看清楚．,,,題型一,儀器設備的使用情況分析,一同學在用打點計時器做“測勻變速直線運動加速度

10、”的實驗時，紙帶上打出的不是圓點，而是如下圖所示的一些短線，這可能是因為(　　),A．打點計時器錯接在直流電源上B．電源電壓不穩(wěn)定C．電源的頻率不穩(wěn)定D．打點針壓得過緊,解析：當打點計時器的打點針與復寫紙?zhí)幍木嚯x過大時，這時打點針可能夠不著復寫紙片，我們可能看到時有時無的點痕，也可能完全沒有點痕．當打點針距離復寫紙片間隙過小時，每一個打點周期就會有較長一段時間接觸并擠壓在復寫紙上，這樣就變成了一段一段的小線段．所以在使用打點計時器

11、前要檢查一下打點針到復寫紙的距離是否適中，否則就要做適當的調整．答案：D,題型訓練,1．某同學在用打點計時器做測定勻變速直線運動的實驗中，其開始時的裝置如下圖所示，其中錯誤與不妥之處，請把它找出來．,答案：①電磁打點計時器接直流電源；②初始時，小車離定滑輪太近．說明：由于末涉及驗證牛頓第二定律的問題，故平衡摩擦及沙桶的質量遠小于小車的質量沒有必要答．,題型二,應用紙帶求加速度和瞬時速度,在研究勻變速直線運動的實驗中，如下圖所示為一

12、條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T＝0.1 s,(1)根據________可以判定小球做________運動．(2)可根據公式____________計算各點瞬時速度．實際計算得到vB＝______ m/s，vC＝______ m/s，vD＝______ m/s.,(3)在下圖所示坐標中作出小車的v­t圖線，并根據圖線求出a＝________.(4)將圖

13、線延長與縱軸相交，交點的速度是________，此速度的物理意義是____________________________________．,答案：(1)Δs＝恒量　勻變速直線,0.875；1.23; 1.58; 1.93,(3)如右圖所示　3.50 m/s2,(4)v＝0.53 m/s　此速度即為A點的速度vA,題型訓練,2．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

14、、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源、彈簧測力計．其中在本實驗中不需要的一件器材是________．(2)如圖所示，某同學由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61 cm、s6＝10.26 cm.,則打點計時器打下D點時小車的瞬時速度vD＝________ m/s.(3)小車