高考物理一輪復習 實驗1 研究勻變速直線運動課件.ppt

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,必考部分,第一章 運動的描述 勻變速直線運動,,實驗一 研究勻變速直線運動,網控基礎點 讀讀有底氣,重視實驗操作 提高實驗技巧,一、實驗步驟 1．儀器安裝 (1)把附有定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)把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，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．實驗裝置如圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．,2．測量與記錄 (1)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，從后面便于測量的位置找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數點，確定好計數始點，并標明0、1、2、3、4…，測量各計數點到0點的距離d，記錄并填入表中.,(3)計算出相鄰計數點之間的距離x1、x2、x3… (4)利用一段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，求出各計數點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入表格中． (5)增減所掛鉤碼數，再重復實驗兩次．,三、注意事項 1．平行：紙帶、細繩要和長木板平行． 2．靠近：釋放小車前，應使小車停在靠近打點計時器的位置． 3．兩先兩后：實驗中應先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應先斷開電源，后取紙帶． 4．防止碰撞：在到達長木板末端前應讓小車停止運動，防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞． 5．減小誤差：小車的加速度宜適當大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6～7個計數點為宜．,四、誤差分析 (1)根據紙帶測量的位移有誤差． (2)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點的時間間隔不完全相等． (3)紙帶運動時打點不穩(wěn)定引起測量誤差． (4)用作圖法作出的v－t圖象并不是一條直線． (5)木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測量得到的加速度只能是所測量段的平均加速度．,研細核心點 練透實驗題,[調研1] (2015·咸陽模擬)在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中： (1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端附有定滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有________．(填選項代號) A．電壓合適的50 Hz交流電源 B．電壓可調的直流電源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平,[考點一] 實驗原理與步驟,[試題調研],(2)實驗過程中，下列做法正確的是________． A．先接通電源，再使紙帶運動 B．先使紙帶運動，再接通電源 C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處 D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處 (3)如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間都有4個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5、6共7個計數點，測出1、2、3、4、5、6點到0點的距離如圖所示(單位：cm)．由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的瞬時速度大小v4＝________ m/s，小車的加速度大小為________m/s2.(保留2位有效數字),,,名師歸納點題破疑,1－1.(2013·廣東理綜)研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖甲所示，其中斜面傾角θ可調．打點計時器的工作頻率為50 Hz.紙帶上計數點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出．,[類題練熟],(1)部分實驗步驟如下： A．測量完畢，關閉電源，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?？吭诖螯c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)圖乙中標出的相鄰兩計數點的時間間隔T＝________s. (3)計數點5對應的瞬時速度大小計算式為v5＝________. (4)為了充分利用記錄數據，減小誤差，小車加速度大小的計算式應為a＝________________.,[調研2] (2015·武漢市新洲一中期中)“在探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其中取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T＝0.02 s的低壓交流電源．他經過測量和計算得到打點計時器打下B、C、D、E、F各點時小車的瞬時速度，記錄在下面的表格中．,[考點二] 數據處理與誤差分析,[試題調研],(1)打點計時器打下F點時，小車的瞬時速度的公式為vF＝________； (2)根據上面得到的數據，以A點對應的時刻為t＝0時刻，在坐標紙上作出小車的速度隨時間變化的v－t圖線． (3)由v－t圖線求得小車的加速度a＝________m/s2.(結果保留兩位有效數字),,用圖象法處理數據的核心是準確作出v－t圖象，這就要求： 1．根據坐標紙大小，合理確定坐標軸的最小分度，盡可能使圖線充分的利用坐標紙． 2．作圖要準確，作直線要使用刻度尺，若點不在一條直線上，要使點均勻分布在直線的兩側，個別偏差較大的點舍掉．,名師歸納點題破疑,2－1.某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數點，相鄰計數點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50 Hz.,[類題練熟],(1)通過分析紙帶數據，可判斷物塊在兩相鄰計數點________和________之間某時刻開始減速． (2)計數點5對應的速度大小為________m/s，計數點6對應的速度大小為________m/s.(保留三位有效數字) (3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(g為重力加速度)，則計算結果比動摩擦因數的真實值________(填“偏大”或“偏小”)．,答案：(1)6 7(或7 6) (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大,[調研3] (2014·大綱卷)現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.數據如下表所示．重力加速度大小取g＝9.80 m/s2.,[考點三] 實驗改進與創(chuàng)新,[試題調研],根據表中數據，完成下列填空： (1)物塊的加速度a＝________m/s2.(保留3位有效數字) (2)因為____________________________，可知斜面是粗糙的．,,名師歸納點題破疑,3－1.(2015·山東濟南一模)某探究小組想利用驗證機械能守恒定律的裝置測量當地的重力加速度，如圖甲所示．框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離x1和x2；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質量為m的小鐵塊，小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊．切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鐵塊由靜止釋放，當小鐵塊先后經過兩個光電門時，與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小v1和v2.小組成員多次改變光電門1的位置，得到多組x1和v1的數據，建立如圖乙所示的坐標系并描點連線，得出圖線的斜率為k.,[類題練熟],(1)當地的重力加速度為________(用k表示)． (2)若選擇光電門2所在高度為零勢能面，則小鐵塊經過光電門1時的機械能表達式為_______________(用題中物理量的字母表示)． (3)關于光電門1的位置，下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差( ) A．盡量靠近刻度尺零刻度 B．盡量靠近光電門2 C．既不能太靠近刻度尺零刻度，也不能太靠近光電門2,,