2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 直線運(yùn)動(dòng)--實(shí)驗(yàn)：勻變速運(yùn)動(dòng)探究學(xué)案 新人教版.doc

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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 直線運(yùn)動(dòng)--實(shí)驗(yàn)：勻變速運(yùn)動(dòng)探究學(xué)案 新人教版 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法。 2、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況、求瞬時(shí)速度、加速度。 二、知識(shí)歸納： [實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯 1．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 2．能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，并根據(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，每隔 打一次點(diǎn)． (2)工作條件： ①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器： V的 電源． ②電火花計(jì)時(shí)器： V的 電源． (3)紙帶上各點(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)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況． 2．利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的方法 (1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，若相等時(shí)間內(nèi)的位移相等，即x1＝x2＝x3＝…，則物體做 直線運(yùn)動(dòng)． (2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(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 直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝ . 3．速度、加速度的求解方法 (1)“平均速度法”求瞬時(shí)速度，即vn＝，如圖所示． (2)“逐差法”求加速度，即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝，這樣可以使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高結(jié)果的準(zhǔn)確性． (3)“圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫出v－t圖，直線的 即加速度． [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)，一端附有滑輪的長木板，小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、 、導(dǎo)線、交流電源、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 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(diǎn)計(jì)時(shí)器，并將它的一端固定在小車的后面．實(shí)驗(yàn)裝置見圖所示，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 ，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)，隨后立即關(guān)閉電源．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＝ s，如圖所示，正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離． (3)利用一段時(shí)間內(nèi)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)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度． (4)增減所掛鉤碼數(shù)，或在小車上放置重物，再做兩次實(shí)驗(yàn)． 【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)，如圖，可以看到，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)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v－t圖象后，進(jìn)一步分析得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖所示，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． 3．求出小車的加速度：利用v－t圖象的斜率求加速度a＝或利用逐差法求加速度a＝ [誤差分析] (1)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)不清晰，可能是　電壓偏　 或振針位置不合適　. (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn)，如果打出的是短橫線，應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙的高度，使之增大一些. (3)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先　 　，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再　 　. (4)拉動(dòng)紙帶前，應(yīng)使拉動(dòng)端停靠在靠近　 的位置. (5)小車的加速度應(yīng)適當(dāng) 些，可以減小長度的測(cè)量差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出7～8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜. 三、【例題與訓(xùn)練】 1.在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，下列方法中有助于減少實(shí)驗(yàn)誤差的是( ) A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位 B.使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上開始時(shí)密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算 D.適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個(gè)數(shù) 2.某同學(xué)在研究小車的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，獲得一條點(diǎn)跡清楚的紙帶，如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s 打一個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)選擇了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm. (1)小車做什么運(yùn)動(dòng)？ (2)試計(jì)算瞬時(shí)速度vB、vC、vD、vE各多大？ (3)計(jì)算小車的加速度多大？ 3.(天津高考)如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度． (1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需________(填字母代號(hào))中的器材． A．直流電源、天平及砝碼　　B．直流電源、毫米刻度尺 C．交流電源、天平及砝碼 D．交流電源、毫米刻度尺 (2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v－t圖象外，還可作________圖象，其縱軸表示的是________，橫軸表示的是________． 4．某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖實(shí)－1－14所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s. (1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算打下B、E兩個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度．(要求保留三位有效數(shù)字) vB＝________ m/s，vC＝0.479 m/s，vD＝0.560 m/s，vE＝________ m/s，vF＝0.721 m/s. (2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖實(shí)－1－15所示的坐標(biāo)紙 上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線． (3)根據(jù)第(2)問中畫出的v－t圖線，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為________ m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)