人教版高三物理总复习 实验1 研究匀变速直线运动课件 鲁科.ppt

实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动2021/8/9 星期一1实验实验目的目的1练练习习使使用用电电磁磁打打点点计计时时器器或或电电火火花花计计时时器器，学会用打上点的学会用打上点的纸带纸带研究物体的运研究物体的运动动情况情况2掌掌握握判判断断物物体体是是否否做做匀匀变变速速直直线线运运动动的的方方法法3测测出匀出匀变变速直速直线线运运动动的加速度的加速度2021/8/9 星期一2实验原理实验原理1电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是电压是4 V6 V，电火花打点计时器的工作电压，电火花打点计时器的工作电压是是220 V当电源频率是当电源频率是50 Hz时，它每隔时，它每隔0.02 s打一次点打一次点2若纸带上相邻点间的位移差若纸带上相邻点间的位移差sn1sn0，则，则物体做匀速运动；若物体做匀速运动；若sn1snC(非零常数非零常数)，则，则物体做匀变速直线运动物体做匀变速直线运动3由纸带求速度、加速度的方法由纸带求速度、加速度的方法2021/8/9 星期一3图图1412021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一6实验器材实验器材电磁或电火花打点计时器、一端附有定滑轮的电磁或电火花打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、纸带、小车、细绳、钩码，刻度尺、长木板、纸带、小车、细绳、钩码，刻度尺、导线、电源导线、电源2021/8/9 星期一7过程分析导引过程分析导引一、实验步骤一、实验步骤1把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，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，连接好电路上没有滑轮的一端，连接好电路2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，放手后小车并在细绳的另一端挂上合适的钩码，放手后小车能在木板上平稳地加速滑行将纸带穿过打点计能在木板上平稳地加速滑行将纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面时器，并把纸带的一端固定在小车的后面2021/8/9 星期一83把小车停在打点计时器处，接通电源后，放开把小车停在打点计时器处，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小点换上新纸带，重复实验三次上打下一系列小点换上新纸带，重复实验三次4选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，确定计数点并标记为了测量方便和减少误的点，确定计数点并标记为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T0.02 s50.1 s在选好的开始点下标明在选好的开始点下标明0，在第六，在第六点下面标明点下面标明1，在第十一点下面标明，在第十一点下面标明2，在第十六点，在第十六点下面标明下面标明3点点0、1、2、3叫做计数点，如叫做计数点，如图图142所示，两个相邻计数点间的距离分别是所示，两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s32021/8/9 星期一9图图1425用毫米刻度尺测量用毫米刻度尺测量s1、s2、s3的长度，把的长度，把测量结果填入表中测量结果填入表中6根据测量结果，利用根据测量结果，利用“实验原理实验原理”中给出的中给出的公式算出加速度并求出平均值公式算出加速度并求出平均值2021/8/9 星期一10二、注意事项二、注意事项1纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳2实验中应先接通电源，后让小车运动；实验实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带后应先断开电源后取纸带3要防止钩码落地和小车与滑轮相撞要防止钩码落地和小车与滑轮相撞4小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上的纸带上清楚地取出清楚地取出67个计数点为宜个计数点为宜2021/8/9 星期一11三、误差分析三、误差分析1打点计时器的计时误差打点计时器的计时误差2纸带的测量误差纸带的测量误差2021/8/9 星期一12实验典例精析实验典例精析题型一题型一 基本实验能力考查基本实验能力考查 (2010年高考重庆理综卷年高考重庆理综卷)某同学用打点计某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率电源频率f50 Hz.在纸带上打出的点中，选出在纸带上打出的点中，选出零点，每隔零点，每隔4个点取个点取1个计数点因保存不当，个计数点因保存不当，纸带被污染，如图纸带被污染，如图143所示，所示，A、B、C、D是依次排列的是依次排列的4个计数点，仅能读出其中个计数点，仅能读出其中3个计个计数点到零点的距离：数点到零点的距离：sA16.6 mm、sB126.5 mm、sD624.5 mm.例例例例1 12021/8/9 星期一13图图1432021/8/9 星期一14若无法再做实验，可由以上信息推知：若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为相邻两计数点的时间间隔为_s；(2)打打C点时物体的速度大小为点时物体的速度大小为_m/s(取两位取两位有效数字有效数字)；(3)物体的加速度大小为物体的加速度大小为_(用用sA、sB、sD和和f表示表示)2021/8/9 星期一152021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17题型二题型二创新实验创新实验 张明同学想研究一下刚买来的遥控电动车张明同学想研究一下刚买来的遥控电动车的运动，他找来一个废弃的小输液瓶，设计了一的运动，他找来一个废弃的小输液瓶，设计了一个如图个如图144所示的装置，瓶内装上墨水，通过所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图在车的尾部，如图145所示，使车从静止开始所示，使车从静止开始沿直线前进然后，他在离出发点不远处，选择沿直线前进然后，他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺测墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺测量这个点后面的量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录个点到这个点的距离，并记录在下面的表格中在下面的表格中例例例例2 22021/8/9 星期一18图图144图图1452021/8/9 星期一1912345距离距离(m)0.422 1.546 3.0764.8906.813678910距离距离(m)8.71310.64512.57114.483 16.429(1)张明制作的装置相当于物理实验室的什么仪器张明制作的装置相当于物理实验室的什么仪器？(2)通过上表数据，你认为小车在所记录的这段时通过上表数据，你认为小车在所记录的这段时间内做怎样的运动？间内做怎样的运动？(3)要测量小车做匀速运动的速度，张明同学需要要测量小车做匀速运动的速度，张明同学需要知道什么物理量？还要需要什么测量工具？如何知道什么物理量？还要需要什么测量工具？如何测量？测量？2021/8/9 星期一20【解解析析】这这不不是是教教材材中中的的实实验验，而而是是教教材材上上打打点点计计时时器器原原理理的的创创新新应应用用，如如果果能能很很好好地地理理解解打打点点计计时时器器原原理理，并并能能迁迁移移应应用用，这这个个题题并并不不难难(1)张张明制作的装置相当于打点明制作的装置相当于打点计时计时器器(2)求出相求出相邻邻两点两点间间的距离如下表的距离如下表01 s112 s223 s334 s445 s556 s667 s778 s889 s9910 s10距距离离(m)0.422 1.124 1.5301.8141.9231.9001.9321.926 1.9121.9462021/8/9 星期一21从从上上表表可可以以看看出出，开开始始时时相相邻邻两两点点间间的的距距离离是是逐逐渐渐变变大大的的，后后面面两两点点间间的的距距离离基基本本上上保保持持不不变变，说说明明开开始始时时小小车车做做加加速速运运动动，后后面面做做匀匀速速运运动动再再进进一一步步分分析析开开始始时时加加速速度度的的变变化化，将将相邻的两间距的差求出，数据如下表所示相邻的两间距的差求出，数据如下表所示s2s1s3s2s4s3s5s4s6s5距离距离差差(m)0.7020.4060.2840.1090.0232021/8/9 星期一222021/8/9 星期一232021/8/9 星期一242021/8/9 星期一25