实验一 研究匀变速直线运动.pptx
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1、会计学1实验一实验一 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动实验目的实验目的实验目的实验目的用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律实验原理实验原理实验原理实验原理1 1打点计时器打点计时器打点计时器打点计时器抓基础 双基夯实作用作用计时仪器，每隔计时仪器，每隔0.02 s打一次点打一次点工作条件工作条件电磁打点计时器：电磁打点计时器：6 V以下交流电源以下交流电源电火花计时器：电火花计时器：220 V交流电源交流电源纸带上点纸带上点的意义的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的
2、位置；表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况断物体的运动情况第1页/共53页2.2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法(2)(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x x1 1，x x2 2，x x3 3，x x4 4，若，若，若，若
3、x xx x2 2x x1 1x x3 3x x2 2x x4 4x x3 3，则，则，则，则说明物体在做匀变速直线运动，且说明物体在做匀变速直线运动，且说明物体在做匀变速直线运动，且说明物体在做匀变速直线运动，且 x xaTaT2 2.抓基础 双基夯实第2页/共53页抓基础 双基夯实3 3速度、加速度的求解方法速度、加速度的求解方法速度、加速度的求解方法速度、加速度的求解方法“平均速平均速度法度法”求求速度速度 “逐差逐差法法”求加速度求加速度第3页/共53页抓基础 双基夯实实验器材实验器材实验器材实验器材电火花计时器电火花计时器电火花计时器电火花计时器(或电磁打点计时器或电磁打点计时器或电
4、磁打点计时器或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长，一端附有定滑轮的长，一端附有定滑轮的长，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片复写纸片复写纸片复写纸片“图象法图象法”求加速度求加速度即由即由“平均速度法平均速度法”求出多个点的速度，画出求出多个点的速度，画出vt图象，直线的斜率即表示加速度图象，直线的斜率即表示加速度第4页/共53页实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤1 1把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使
5、滑轮伸出桌把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路好电路好电路好电路2 2把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它
6、的一端固定在适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行实小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行实小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行实小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行实验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行滑行滑行滑行理要点 核心突破第5页/共53
7、页理要点 核心突破第6页/共53页3 3把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次一系列的点，换上新纸带，重复三次一系列的点，换上新纸带，重复三次一系列的点，换上新纸带，重复三次4 4从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开
8、始一从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明明明明0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、，测量各计
9、数点到，测量各计数点到，测量各计数点到，测量各计数点到0 0点的距离点的距离点的距离点的距离x x，并，并，并，并记录填入表中记录填入表中记录填入表中记录填入表中.理要点 核心突破位置编号位置编号012345时间时间t/s0 x/m0v/(ms1)第7页/共53页5.5.计算出相邻的计数点之间的距离计算出相邻的计数点之间的距离计算出相邻的计数点之间的距离计算出相邻的计数点之间的距离 x x1 1、x x2 2、x x3 3、.6 6利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的利用一段时间内的平均速度等
10、于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点瞬时速度求得各计数点瞬时速度求得各计数点瞬时速度求得各计数点1 1、2 2、3 3、4 4、5 5的瞬时速度，填入的瞬时速度，填入的瞬时速度，填入的瞬时速度，填入上面的表格中上面的表格中上面的表格中上面的表格中7 7增减所挂钩码数，再做两次实验增减所挂钩码数，再做两次实验增减所挂钩码数，再做两次实验增减所挂钩码数，再做两次实验数据处理及实验结论数据处理及实验结论数据处理及实验结论数据处理及实验结论1 1由实验数据得出由实验数据得出由实验数据得出由实验数据得出v vt t图象图象图象图象(1)(1)根据表格中的根据表格中的根据表格中的根据表格中的v v、t
11、 t数据，在平面直角坐标数据，在平面直角坐标数据，在平面直角坐标数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图所示，对于每次实验，系中仔细描点，如图所示，对于每次实验，系中仔细描点，如图所示，对于每次实验，系中仔细描点，如图所示，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上描出的几个点都大致落在一条直线上描出的几个点都大致落在一条直线上描出的几个点都大致落在一条直线上理要点 核心突破第8页/共53页(2)(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直
12、线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的条直线就是本次实验的条直线就是本次实验的条直线就是本次实验的v vt t图象，它是一条倾斜的直线图象，它是一条倾斜的直线图象，它是一条倾斜的直线图象，它是一条倾斜的直线2 2由实验得出的由实验得出的由实验得出的由实验得出的v vt t图象进一步得出小图象进一步得出小图象进一步得出小图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律有两车运动的速度随时间变化的规律有两车运动的速度随时间
13、变化的规律有两车运动的速度随时间变化的规律有两条途径进行分析：条途径进行分析：条途径进行分析：条途径进行分析：(1)(1)小车运动的小车运动的小车运动的小车运动的v vt t图象是一条倾斜的直图象是一条倾斜的直图象是一条倾斜的直图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值线，如图所示，当时间增加相同的值线，如图所示，当时间增加相同的值线，如图所示，当时间增加相同的值 t t，速度也会增加相同的值速度也会增加相同的值速度也会增加相同的值速度也会增加相同的值 v v，由此得出结论：小车的速度随，由此得出结论：小车的速度随，由此得出结论：小车的速度随，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化时间
14、均匀变化时间均匀变化时间均匀变化理要点 核心突破第9页/共53页(2)(2)既然小车的既然小车的既然小车的既然小车的v vt t图象是一条倾斜的直线，那么图象是一条倾斜的直线，那么图象是一条倾斜的直线，那么图象是一条倾斜的直线，那么v v随随随随t t变化的变化的变化的变化的函数关系式为函数关系式为函数关系式为函数关系式为v vktktb b，所以小车的速度随时间均匀变化，所以小车的速度随时间均匀变化，所以小车的速度随时间均匀变化，所以小车的速度随时间均匀变化误差分析误差分析误差分析误差分析1 1根据纸带测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差2
15、 2电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等3 3纸带运动时打点不稳定引起测量误差纸带运动时打点不稳定引起测量误差纸带运动时打点不稳定引起测量误差纸带运动时打点不稳定引起测量误差4 4用作图法，作出的用作图法，作出的用作图法，作出的用作图法，作出的v vt t图象并不是一条直线图象并不是一条直线图象并不是一条直线图象并不是一条直线5 5木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只木板的粗糙
16、程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度能是所测量段的平均加速度能是所测量段的平均加速度能是所测量段的平均加速度理要点 核心突破第10页/共53页注意事项注意事项注意事项注意事项理要点 核心突破平行平行纸带、细绳要和长木板平行纸带、细绳要和长木板平行靠近靠近释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置的位置一先一后一先一后实验时应先接通电源，后释放小车；实验后实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带先断开电源，后取下纸带防止碰撞防止碰撞在到达长木板末端前应让小车停
17、止运动，防在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞止钩码落地，小车与滑轮碰撞第11页/共53页减小误差减小误差小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集纸带上打的点过于密集纸带选取纸带选取选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分，选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分，适当选取计数点适当选取计数点准确作图准确作图在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让描
18、点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧点应均匀分布在直线的两侧理要点 核心突破第12页/共53页【典例典例典例典例1 1】某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动直线运动直线运动直线运动实验步骤如下：实验步骤如下：实验步骤如下：实验步骤如下：A A安装好实验器材安装好实验器材安装好实验器材安装好实验器材研考向 考点探究考点一考点一 实验原理与操作实验原理与操作考点一考点一
19、实验原理实验原理 与操作与操作考点二考点二 数据处理数据处理 和误差分析和误差分析考点三考点三 实验创新实验创新 设计设计解析解析试题试题第13页/共53页B B让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图
20、乙中量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a a、b b、c c、d d等点等点等点等点C C测出测出测出测出x x1 1、x x2 2、x x3 3、.结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)(1)实验中，除打点计时器实验中，除打点计时器实验中，除打点计时器实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸含纸带、复写纸含纸带、复写纸含纸带、复写纸)、小车、一端附、小车、一端附、小车、一端附、小
21、车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有和器材中，必须使用的有和器材中，必须使用的有和器材中，必须使用的有_(填选项代号填选项代号填选项代号填选项代号)A A电压合适的电压合适的电压合适的电压合适的50 Hz50 Hz交流电源交流电源交流电源交流电源B B电压可调的直流电源电压可调的直流电源电压可调的直流电源电压可调的直流电源C C秒表秒表秒表秒表研考向 考点探究考点一考点一 实验原理实验原理 与
22、操作与操作考点二考点二 数据处理数据处理 和误差分析和误差分析考点三考点三 实验创新实验创新 设计设计AD答案答案解析解析试题试题第14页/共53页D D刻度尺刻度尺刻度尺刻度尺E E天平天平天平天平F F重锤重锤重锤重锤GG弹簧测力计弹簧测力计弹簧测力计弹簧测力计(2)(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x x1 1、x x2 2、x x3 3的关系是的关系是的关系是的关系是_，已知打点计时器打点的时，已知打点计时器打点的时，已知打点计时器打点的时
23、，已知打点计时器打点的时间间隔是间间隔是间间隔是间间隔是t t，则打，则打，则打，则打c c点时小车的速度大小是点时小车的速度大小是点时小车的速度大小是点时小车的速度大小是_研考向 考点探究考点一考点一 实验原理实验原理 与操作与操作考点二考点二 数据处理数据处理 和误差分析和误差分析考点三考点三 实验创新实验创新 设计设计x3x2x2x1答案答案解析解析试题试题第15页/共53页研考向 考点探究考点一考点一 实验原理实验原理 与操作与操作考点二考点二 数据处理数据处理 和误差分析和误差分析考点三考点三 实验创新实验创新 设计设计解析解析试题试题第16页/共53页1 11.1.“研究匀变速直线
24、运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计的实验中，使用电磁打点计的实验中，使用电磁打点计的实验中，使用电磁打点计时器时器时器时器(所用交流电的频率为所用交流电的频率为所用交流电的频率为所用交流电的频率为50 Hz)50 Hz)，得到如图所示的纸带，得到如图所示的纸带，得到如图所示的纸带，得到如图所示的纸带图图图图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是下列表述正确的是下列表述正
25、确的是下列表述正确的是()A A实验时应先放开纸带再接通电源实验时应先放开纸带再接通电源实验时应先放开纸带再接通电源实验时应先放开纸带再接通电源B B(x x6 6x x1 1)等于等于等于等于(x x2 2x x1 1)的的的的6 6倍倍倍倍C C从纸带可求出计数点从纸带可求出计数点从纸带可求出计数点从纸带可求出计数点B B对应的速率对应的速率对应的速率对应的速率D D相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s0.02 s解析解析试题试题答案答案C 研考向 考点探究考点一考点一 实验原理实验原理 与操作与操作考
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