高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題一 實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件 新人教版.ppt

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實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 學(xué)會(huì)用紙帶上的點(diǎn)來分析物體的 運(yùn)動(dòng) 2 掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 s aT2 3 測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 實(shí)驗(yàn)器材 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 刻度尺 導(dǎo)線 電源 復(fù)寫紙片 毫米刻度尺 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)步驟 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 滑輪 1 把附有 的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上 并使滑輪伸出桌面 將 固定在長木板上沒有 的一端 連接好電路 小車 2 把一條細(xì)繩拴在 上 細(xì)繩跨過滑輪 下邊掛上合適的 把紙帶穿過 并將它的一端固定在 的后面 實(shí)驗(yàn)裝置如圖S1 1所示 放手后 看小車能否在木板上平穩(wěn)地勻速滑行 圖S1 1 滑輪 小車 鉤碼 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 3 把小車停在靠近 處 先 再 以便打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn) 換 上新紙帶 重復(fù)三次 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 接通電源 釋放小車 4 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) 從便于測(cè)量的地方開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn) 然后每隔 取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 這樣做的好處是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T s 如圖S1 2所示 正確使用 測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 并填入設(shè)計(jì)的表格中 圖S1 2 四個(gè)點(diǎn) 0 1 毫米刻度尺 5 應(yīng)用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體某一段時(shí)間內(nèi)的 等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的 求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度 6 增減所掛的鉤碼數(shù) 再做兩次實(shí)驗(yàn) 平均速度 瞬時(shí)速度 數(shù)據(jù)處理 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S1 3可以看到 描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上 圖S1 3 2 作一條直線 使同一次實(shí)驗(yàn)得到的點(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 3 由實(shí)驗(yàn)得出的v t圖象進(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 分析v t圖象的特點(diǎn)可得出 小車運(yùn)動(dòng)的v t圖象是一條傾斜的直線 如圖S1 4所示 當(dāng)時(shí)間增加相同的值 t 速度也會(huì)增加相同的值 v 由此得出結(jié)論 小車的速度隨時(shí)間均勻變化 關(guān)系式為vt at v0 圖S1 4 實(shí)驗(yàn)分析誤差分析 1 根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差 2 電源頻率不穩(wěn)定 造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相 等 3 用作圖法作出的v t圖象并不是一條直線 4 木板的粗糙程度并非完全相同 這樣測(cè)量得到的加速度 只能是所測(cè)量段的平均加速度 基礎(chǔ)檢測(cè) 2014年廣東十校聯(lián)考 如圖S1 5甲所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的裝置 開始時(shí)小車在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng) 后來在薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng) 所打出的紙帶如圖乙所示 附有刻度尺 紙帶上相鄰兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0 02s 甲 乙 圖S1 5 從紙帶上記錄的點(diǎn)跡情況可知 A E兩點(diǎn)跡之間的距離為 cm 小車在玻璃板上做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為 m s 小車在布面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 m s2 小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位數(shù)字 答案 7 200 905 00 考點(diǎn)1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用 重點(diǎn)歸納 1 兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較 2 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器?？純?nèi)容歸納 1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)儀器 2 物體運(yùn)動(dòng)前 應(yīng)注意使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位 置 3 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí) 應(yīng)先接通電源 待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 打點(diǎn)穩(wěn)定后 再釋放連接紙帶的物體 4 使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí) 應(yīng)把紙帶正確穿好 墨粉紙盤位于紙帶上方 使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí) 應(yīng)讓紙帶穿過限位孔 壓在復(fù)寫紙下面 5 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長時(shí)間 紙帶拉出后應(yīng)立即 關(guān)閉電源 考點(diǎn)練透 A 直接接220V交流電源B 在拉動(dòng)紙帶前一小段時(shí)間接通電源C 在拉動(dòng)紙帶后的瞬間接通電源D 紙帶拉出后應(yīng)立即關(guān)閉電源答案 AC 2 當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn) A 點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B 點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移C 點(diǎn)在紙帶上的分布情況 反映了物體的質(zhì)量和形狀D 紙帶上點(diǎn)痕的分布情況 反映物體的運(yùn)動(dòng)情況解析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0 02s A正確 相鄰兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離就是運(yùn)動(dòng)的物體在這0 02s內(nèi)通過的位移 間隔長度的變化情況即可反映出物體的運(yùn)動(dòng)情況 D正確 紙帶上每一個(gè)點(diǎn)的位置 對(duì)應(yīng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體的位置 點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置 B正確 答案 C 考點(diǎn)2求物體的加速度和瞬時(shí)速度 重點(diǎn)歸納1 求被測(cè)物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v 應(yīng)用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間 中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 如圖S1 6所示vn xn xn 1 2T 圖S1 6 9T2 m n T2 2 求被測(cè)物體的加速度有三種方法方法一 逐差法 從紙帶上得到六個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi) 的位移 則a s4 s5 s6 s1 s2 s3 方法二 利用任意兩段計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移求加速度 即a sm sn 最后取平均值 方法三 利用v t圖象求加速度 求出A B C D E F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度 畫出如圖S1 7所示的v t圖象 圖線的斜率就是物體的加速度a 圖S1 7 典例剖析 例1 2015年貴州模擬 如圖S1 8所示 將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上 使質(zhì)量m 50g的重錘帶動(dòng)紙帶由靜止開始自由下落 利用此裝置可以測(cè)量重力加速度 圖S1 8 圖S1 9 以下是該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程 請(qǐng)完成以下內(nèi)容 1 以下操作正確的是 A 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)先釋放紙帶 再接通電源B 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在220V的交流擋上 C 釋放紙帶時(shí) 應(yīng)將重錘的一端盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 以便打出更多的點(diǎn)進(jìn)行研究 D 實(shí)驗(yàn)中 應(yīng)該讓紙帶保持豎直狀態(tài) 以減小實(shí)驗(yàn)過程 中的誤差 2 取下紙帶 取其中的一段 標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖S1 9所示 測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1 2 60cm x2 4 14cm x3 5 69cm x4 7 22cm x5 8 75cm x6 10 29cm 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為f 50Hz 則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算式為a f2 代入數(shù)據(jù) 可得加速度a m s2 計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 解析 1 在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為低壓交流電源 電火花計(jì)時(shí)器的電源為220V的交流電源 故B錯(cuò) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) 要先接通電源 再釋放紙帶 故A錯(cuò) 釋放紙帶前 應(yīng)使重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 使紙帶得到充分利用 C正確 紙帶豎直可以減小摩擦 D正確 備考策略 在進(jìn)行紙帶數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí) 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1 弄清紙帶中已知的是計(jì)時(shí)點(diǎn)還是計(jì)數(shù)點(diǎn) 若是計(jì)數(shù)點(diǎn) 則明確相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少 2 弄清題中已知的距離是相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離還是每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 若是后者應(yīng)換算成相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 3 計(jì)算時(shí)注意將單位轉(zhuǎn)化為國際單位制單位 考點(diǎn)練透 3 1 某同學(xué)要進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn) 請(qǐng) 線上 填編號(hào) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 天平 低壓交流電源 低壓直流電源 細(xì)繩和紙帶 鉤碼和小車 秒表 一端有滑輪的長木板 刻度尺 2 把紙帶的下端固定在重物上 上端用手提著 紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 接通電源后釋放紙帶 重物便拉著紙帶下落 紙帶上打出一系列點(diǎn) 其中有一段如圖S1 10所示 則紙帶的 填 左端 或 右端 與重物相連 圖S1 10 3 若電源的頻率為50Hz 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí) 每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為 s 圖S1 10所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶 A B C D E為紙帶上所取的計(jì)數(shù)點(diǎn) 則vB m s a m s2 計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 4 如果在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí) 實(shí)驗(yàn)者不知道工作電壓的頻率小于50Hz 這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是 填 偏大 偏小 或 不變 的 4 因由 x aT2計(jì)算加速度時(shí) 用的T比實(shí)際的T小 故計(jì)算出的加速度比真實(shí)值偏大 答案 1 2 左端 3 0 1 0 26 0 40 4 偏大 4 2016年山東臨邑一中月考 利用如圖S1 11所示的裝置可以測(cè)量滑塊與固定在地面上的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 在傾角為 30 的斜面上安裝有兩個(gè)光電門 其中光電門甲固定在斜面上 光電門乙的位置可以變化 當(dāng)一個(gè)帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時(shí) 與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t 改變光電門乙的位置進(jìn)行多次測(cè)量 每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始滑下 并用米尺測(cè)量甲 乙光電門之間的距離x 記下相應(yīng)的x和t值 所得數(shù)據(jù)見下表 圖S1 11 1 滑塊每次都從同一點(diǎn)由靜止開始下滑 設(shè)經(jīng)過光電門甲處的速度為v0 下滑的加速度為a 則v0 a x t四個(gè)物理量之間滿足的關(guān)系式是 出 t圖線 3 由 2 中所畫出的 t圖象 得出滑塊加速度大小為a 2 根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù) 在如圖S1 12所示的坐標(biāo)紙上畫 圖S1 12 m s2 滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) g取10m s2 兩空結(jié)果均保留三位有效數(shù)字 答案 1 x v0t 2 如圖D2所示 3 1 000 462圖D2 考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)操作與注意事項(xiàng) 典例剖析 例2 2014年廣東梅州質(zhì)檢 某同學(xué)用如圖S1 13所示的裝 置來測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?圖S1 13 1 下列有關(guān)操作的敘述正確的是 A 安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上B 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接C 應(yīng)選擇密度大 體積小的重物 釋放紙帶時(shí)讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D 應(yīng)先釋放紙帶 然后接通電源 2 實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶 測(cè)得各點(diǎn)之間的距離如圖S1 14所示 已知電源頻率為50Hz 則紙帶中相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔是 s 從該紙帶可知 重物的加速度大小a m s2 計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 圖S1 14 3 請(qǐng)寫出本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的兩個(gè)主要原因 解析 1 B中應(yīng)接低壓交流電源 D中應(yīng)先接通電源再放 9 63m s2 3 紙帶與限位孔的摩擦 空氣阻力的影響 測(cè)量誤差 以上三點(diǎn)答對(duì)兩點(diǎn)即可 答案 1 AC 2 0 02 9 63 3 紙帶與限位孔的摩擦 測(cè)量誤差備考策略 實(shí)驗(yàn)操作是近幾年來高考?？嫉膬?nèi)容 一般以填空的形式出現(xiàn) 具體內(nèi)容參考 實(shí)驗(yàn)步驟 但要理解為什么要這樣操作 不能死記硬背 考點(diǎn)練透 5 2014年廣東肇期末統(tǒng)測(cè) 研究小車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖S1 15甲所示 其中斜面傾角 可調(diào) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz 紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示 其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出 甲 乙 圖S1 15 1 某同學(xué)的部分實(shí)驗(yàn)步驟如下 A 測(cè)量完畢 關(guān)閉電源 取出紙帶 B 接通電源 待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車 C 將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近 小車尾部與紙帶相連D 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上 讓紙帶穿過限位孔 上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是 填字母代號(hào)即可 2 圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T s 3 計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v6 用題中字母表示 4 為了充分利用記錄數(shù)據(jù) 減小誤差 小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a 6 2016年山西晉城二中月考 某同學(xué)利用圖示實(shí)驗(yàn)裝置 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖S1 16甲所示 釋放紙帶后 的地方 2 該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作后 選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶 舍去開始密集的點(diǎn)跡 從便于測(cè)量的點(diǎn)開始 每兩 個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 將刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊 測(cè)量1 2 3 6到0的距離 分別記作x1 x2 x3 x6 如圖乙 則x2 cm x5 cm 甲 乙 丙 圖S1 16 3 該同學(xué)在圖丙中已標(biāo)出1 3 4 6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn) 請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2 5兩計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn) 并畫出 xt t圖象 m s 小車運(yùn)動(dòng)的加速度a m s2 計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 答案 1 先接通電源后釋放紙帶 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流而不是直流 2 3 0013 20 3 如圖D3所示 圖D3 4 0 184 8