11-12高中物理全程学习方略配套课件：22匀变速直线运动的实验探究（鲁科版必修1）.ppt

对实验方法的理解对实验方法的理解【典例【典例1 1】在在“匀变速直线运动的实验探究匀变速直线运动的实验探究”的实验中，是用的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况.某同学做此某同学做此实验时步骤如下：实验时步骤如下：A.A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源接通电源.B.B.将打点计时器固定在长木板上，并接好电路将打点计时器固定在长木板上，并接好电路.C.C.把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码钩码.D.D.小车停止运动后，直接取下纸带小车停止运动后，直接取下纸带.E.E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔.F.F.换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理晰的进行数据处理.其中错误或遗漏的步骤有：其中错误或遗漏的步骤有：（1 1）_；（2 2）_._.将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上._【标准解答标准解答】实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是前应先断开电源，所以错误操作是A A、D D步骤步骤.根据实验的过程，根据实验的过程，合理顺序为合理顺序为BECADF.BECADF.答案答案:（1 1）A A中应先通电，再放开纸带中应先通电，再放开纸带 （2 2）D D中取纸带前中取纸带前应先断开电源应先断开电源 BECADFBECADF 实验数据的处理实验数据的处理【典例【典例2 2】（20112011烟台高一检测）某同学在烟台高一检测）某同学在“探究小车速度探究小车速度随时间变化的规律随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，某次实验纸带的记录如图所示，纸拖动的纸带的运动情况，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上带上O O、A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G为计数点，每相邻两个计数点为计数点，每相邻两个计数点间还有间还有4 4个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于_，在，在打打D D点时纸带的速度为点时纸带的速度为_（保留两位有效数字），（保留两位有效数字），F F到到G G的距的距离为离为_ cm._ cm.【标准解答标准解答】每相邻两个计数点间的时间间隔每相邻两个计数点间的时间间隔T T0.1 s,0.1 s,s s1 1=1.40 cm,s=1.40 cm,s2 2=2.15 cm,s=2.15 cm,s3 3=2.90 cm,s=2.90 cm,s4 4=3.65 cm,s=3.65 cm,s5 5=4.40 cm,=4.40 cm,s s6 6=5.15 cm,=5.15 cm,由逐差法求加速度由逐差法求加速度理论上由理论上由s s7 7-s-s6 6=aT=aT2 2得得s s7 7=s=s6 6+aT+aT2 25.155.151010-2-2 m+0.75 m+0.750.10.12 2 m m=5.90=5.901010-2-2 m=5.90 cmm=5.90 cm答案答案:0.75 m/s0.75 m/s2 2 0.40 0.40 m/sm/s 5.90 5.901.1.一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔小球每隔 s s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1 11010，则，则()()A.A.图中对应的小球在通过图中对应的小球在通过8.0 cm8.0 cm距离内的平均速度是距离内的平均速度是2 2 m/sm/sB.B.图中对应的小球在通过图中对应的小球在通过8.0 cm8.0 cm距离内的平均速度是距离内的平均速度是1.6 1.6 m/sm/sC.C.图中对应的小球通过图中对应的小球通过6.0 cm6.0 cm处的瞬时速度是处的瞬时速度是2.5 2.5 m/sm/sD.D.图中对应的小球通过图中对应的小球通过6.0 cm6.0 cm处的瞬时速度是处的瞬时速度是2 2 m/sm/s【解析解析】选选A A、D.8.0 cmD.8.0 cm距离内的平均速度距离内的平均速度 m/sm/s=2=2 m/sm/s，6.0 cm6.0 cm处是全过程的中间时刻，处是全过程的中间时刻，其瞬时速度等于全程的平均速度，即其瞬时速度等于全程的平均速度，即2 2 m/sm/s，所以，所以A A、D D正确正确.2.(20112.(2011邵阳高一检测邵阳高一检测)在接通打点计时器电源和让纸带开在接通打点计时器电源和让纸带开始运动中，这两个操作之间的时间顺序关系是始运动中，这两个操作之间的时间顺序关系是()()A.A.先接通电源，后让纸带运动先接通电源，后让纸带运动B.B.先让纸带运动，再接通电源先让纸带运动，再接通电源C.C.让纸带运动的同时接通电源让纸带运动的同时接通电源D.D.先让纸带运动或先接通电源都可以先让纸带运动或先接通电源都可以【解析解析】选选A.A.接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序必须是先接通电源，后让纸带运动个操作之间的时间顺序必须是先接通电源，后让纸带运动.若先让纸带运动，再接通电源，因纸带运动快，有可能纸带若先让纸带运动，再接通电源，因纸带运动快，有可能纸带上还未打上点，纸带就已脱离打点计时器，所以要先接通电上还未打上点，纸带就已脱离打点计时器，所以要先接通电源，后让纸带运动源，后让纸带运动.3.3.电磁打点计时器是一种使用电磁打点计时器是一种使用_电源的电源的_仪器，当电仪器，当电源的源的_频率为频率为50 Hz50 Hz时，振针每隔时，振针每隔_打一个点，现在用打打一个点，现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz50 Hz时，如果仍时，如果仍按按50 Hz50 Hz计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值_._.【解析解析】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，相邻两点之间的时间间隔取决于电源的频率，仪器，相邻两点之间的时间间隔取决于电源的频率，T=T=当当f=50 Hzf=50 Hz时，振针每隔时，振针每隔0.02 s0.02 s打一个点，但当电源的频率打一个点，但当电源的频率低于低于50 Hz50 Hz时，相邻两点间的时间大于时，相邻两点间的时间大于0.02 s0.02 s，由，由v=v=计算计算速度时，计算值将比真实值偏大速度时，计算值将比真实值偏大.答案答案:低压交流低压交流 计时计时 0.02 s 0.02 s 偏大偏大4.4.（20102010广东高考）如图是某同学在做匀变速直线运动实广东高考）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带验中获得的一条纸带.(1)(1)已知打点计时器电源频率为已知打点计时器电源频率为50Hz50Hz，则纸带上打相邻两点的，则纸带上打相邻两点的时间为时间为_._.(2)A(2)A、B B、C C、D D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出四个点没有画出.从图中读出从图中读出A A、B B两点间距两点间距s=_s=_；C C点对应点对应的速度是的速度是_(_(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字).).(3)(3)计算纸带运动的加速度大小为计算纸带运动的加速度大小为_._.【解析解析】（1 1）由打点计时器的打点频率可求得打点时间间）由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔隔T=0.02 sT=0.02 s（2 2）读）读A A、B B两点的数值：两点的数值：1.00 cm1.00 cm、1.70 cm1.70 cm，所以，所以A A、B B两两点间距点间距s=1.70 cm-1.00 cm=0.70 s=1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm.Ccm.C点对应的时刻是点对应的时刻是BDBD段段的中间时刻，即的中间时刻，即C C点速度等于点速度等于BDBD段的平均速度，段的平均速度，（3 3）由）由ss=aT=aT2 2得加速度的大小得加速度的大小 m/sm/s2 2=0.20 m/s=0.20 m/s2 2答案答案:（1 1）0.02 s 0.02 s （2 2）0.70 cm 0.100 0.70 cm 0.100 m/sm/s（3 3）0.20 m/s0.20 m/s2 25.5.为了测定某辆轿车在平路上启动时的加速度（轿车启动时为了测定某辆轿车在平路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示一底片上多次曝光的照片，如图所示.如果拍摄时每隔如果拍摄时每隔2 s2 s曝曝光一次，轿车车身总长为光一次，轿车车身总长为4.5 m4.5 m，那么这辆轿车的加速度约为，那么这辆轿车的加速度约为_m/s_m/s2 2.（结果保留两位有效数字）（结果保留两位有效数字）【解析解析】由图可知，标尺每格长由图可知，标尺每格长4.5/3 m=1.5 m,4.5/3 m=1.5 m,两个相等时两个相等时间间隔的位移差间间隔的位移差ss=（14-814-8）1.5 m=9.0 m1.5 m=9.0 m，根据，根据ss=at=at2 2得得,a=2.3 m/s,a=2.3 m/s2 2.答案答案:2.32.36.6.某物理兴趣小组为了研究物体仅在重力作用下的运动，设某物理兴趣小组为了研究物体仅在重力作用下的运动，设计了如下实验，并进行了系列探究过程，假设你也是其中一计了如下实验，并进行了系列探究过程，假设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容：员，请补充完整横线部分内容：（1 1）操作过程：）操作过程：将打点计时器固定在铁架台上，将打点计时器固定在铁架台上，如图所示；如图所示；将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔，将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔，并使纸带竖直，重物靠近打点计时器；并使纸带竖直，重物靠近打点计时器；先先_，再释放纸带；，再释放纸带；断开电源，取下纸带，换上新纸带，重复操作多次，获得断开电源，取下纸带，换上新纸带，重复操作多次，获得点迹清晰的几条纸带；点迹清晰的几条纸带；（2 2）探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示（图中）探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示（图中直尺的单位为直尺的单位为cmcm，点，点O O为纸带上记录到的第一点，点为纸带上记录到的第一点，点A A、B B、C C、D D依次表示点依次表示点O O以后连续的各点以后连续的各点.已知打点计时器每隔已知打点计时器每隔T=T=0.02 s0.02 s打一个点）打一个点）.小组成员量出小组成员量出DFDF间的距离为间的距离为3.60 cm3.60 cm，FHFH间的距离为间的距离为5.20 cm5.20 cm，计算出打点计时器打下点，计算出打点计时器打下点E E、G G时的速度时的速度v vE E=_m/sm/s、v vG G=_=_m/sm/s，利用，利用a=a=得出得出a=_m/sa=_m/s2 2.为了减小误差，小组成员量出为了减小误差，小组成员量出ODOD间的距离为间的距离为2.64 cm2.64 cm，DHDH间的距离为间的距离为8.76 cm8.76 cm，利用逐差法，利用逐差法a=a=得加速度得加速度a=a=_m/s_m/s2 2.【解析解析】（1 1）实验开始时，先接通电源，后释放纸带）实验开始时，先接通电源，后释放纸带.（2 2）点点E E、G G分别是分别是DFDF和和FHFH的中间时刻对应的点，对应的瞬的中间时刻对应的点，对应的瞬时速度等于相应的平均速度，即时速度等于相应的平均速度，即a=a=1010-2-2 m/s m/s2 2=9.56 m/s=9.56 m/s2 2答案答案:（1 1）接通电源）接通电源（2 2）0.90 1.30 10.00 9.560.90 1.30 10.00 9.56