第二節(jié)--勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究.ppt

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器 2掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動的方法 3測定勻變速直線運(yùn)動物體的加速度 4學(xué)會探究重力作用下運(yùn)動的規(guī)律和方法,第2節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究,二、實(shí)驗(yàn)原理 1打點(diǎn)計(jì)時器及其應(yīng)用,4頻閃照相法及其應(yīng)用 (1)頻閃照相法：利用照相技術(shù)，每隔一定時間曝光一次，從而形成間隔相同時間的影像的方法 (2)頻閃燈：每隔相等時間閃光一次，如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光10次 (3)頻閃照片：利用頻閃燈照明，照相機(jī)可以拍攝出運(yùn)動物體每隔相等時間所到達(dá)的位置，通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片 (4)記錄信息：物體運(yùn)動的時間和位移,三、實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙、低壓交流電源、小車、墊片、長木板、刻度尺、導(dǎo)線等.,一、實(shí)驗(yàn)步驟 1將打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板的一端，并用墊片墊高此端，使木板傾斜如圖321所示 圖321,2連接好打點(diǎn)計(jì)時器的電路(注意此過程中要斷開開關(guān)) 3將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，連接在小車后面，并使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器 4閉合電路開關(guān)，然后釋放小車，打完紙帶后立即關(guān)閉電源 5更換紙帶，重復(fù)操作三次 6選擇一條點(diǎn)跡最清晰的紙帶，舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)，找一適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為開始點(diǎn)選擇相隔0.1 s的若干個計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行長度測量，并將數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中,2用vt圖象求加速度 (1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)跡，在后邊便于測量的地方找一個開始點(diǎn)，為了測量方便和減小誤差，通常選擇相隔0.1 s的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量在選好的開始點(diǎn)下面標(biāo)明0，在第六個點(diǎn)下面標(biāo)1，在第十一個點(diǎn)的下面標(biāo)2，依此類推，每5個點(diǎn)下面計(jì)一個數(shù)，這些標(biāo)數(shù)字的點(diǎn)叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，測出兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離分別為s1、s2、s3填入下表,圖322,(3)作出速度時間圖象 在坐標(biāo)紙上，以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系根據(jù)上表中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如圖323所示，通過觀察、思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律，然后根據(jù)這些點(diǎn)的分布趨向，用一條平滑的曲線(包括直線)連接這些點(diǎn)，并盡量讓多數(shù)點(diǎn)落在曲線上(或直線上)，不在曲線(或直線)上的點(diǎn)應(yīng)分布在曲線(或直線)兩側(cè)，且兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同,圖323,三、誤差分析,四、注意事項(xiàng) 1開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器 2應(yīng)該是先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車 3打點(diǎn)完畢，立即斷開電源 4如打出的點(diǎn)較輕或是短線時，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度 5選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚時間間隔T.,6每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打點(diǎn)清晰 7不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到開始點(diǎn)之間的距離)讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位 8要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時器打出的計(jì)時點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔4個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時間間隔為T0.02 s50.1 s. 9在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi),在“勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究”中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上_ A把穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶固定在小車的后面 B把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板的沒有滑輪的一端，并連好電路,實(shí)驗(yàn)步驟的考查,C換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次 D把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面 E使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動 F把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，另一端吊著合適的鉤碼 G斷開電源，取出紙帶,【解析】 正確的實(shí)驗(yàn)步驟是：把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面；把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板的一端，并連好電路；把穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶固定在小車的后面，把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，另一端吊著合適的鉤碼；使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運(yùn)動；打完一條紙帶，斷開電源取下紙帶，換上新的紙帶；再重復(fù)做兩次 【答案】 DBAFEGC,(2013福建連江一中高一檢測)用一端裝有定滑輪的長木板，小車、打點(diǎn)計(jì)時器(頻率為50 Hz)、鉤碼、紙帶、細(xì)線組成如圖324(a)所示的裝置，讓小車做勻加速直線運(yùn)動，得到如圖(b)所示的一條紙帶，紙帶中相鄰兩點(diǎn)之間有四個點(diǎn)未畫出，用毫米刻度尺測量得：AB1.10 cm、BC2.09 cm、CD3.10 cm、DE4.11 cm(以下運(yùn)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)，則：,利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動的加速度,【答案】 (1)1.0 (2)0.36,1(2013五指高一檢測)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器的使用說法正確的是( ) A電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的是6 V以下的直流電源 B在測量物體速度時，先讓物體運(yùn)動，后接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源 C使用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時間間隔就越小 D電源的電壓越高，打點(diǎn)的時間間隔就越小,【答案】 C,2下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上點(diǎn)跡的判斷正確的是( ) A點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動的時間 B點(diǎn)跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移 C紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀 D紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況,【解析】 打點(diǎn)計(jì)時器每隔一定的時間(當(dāng)電源頻率為50 Hz時，打點(diǎn)的時間間隔為0.02 s)打下一個點(diǎn)，因而點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動的時間，也記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移；點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況，而不能反映物體的質(zhì)量和形狀，故只有C項(xiàng)錯誤 【答案】 ABD,【解析】 打點(diǎn)計(jì)時器使用的是頻率為50 Hz的交流電源，故紙帶上每打出兩個相鄰點(diǎn)所經(jīng)歷的時間為0.02 s，所以A、B兩點(diǎn)間時間之比為：(0.0210)(0.025)21，B項(xiàng)正確 【答案】 B,4在測量勻變速直線運(yùn)動的加速度的實(shí)驗(yàn)中，對于減小誤差來說，下列操作不當(dāng)?shù)氖? ) A選取計(jì)數(shù)點(diǎn)時，把每5個點(diǎn)的時間間隔作為一個時間單位 B使小車運(yùn)動的加速度盡量小些 C舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算 D選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn),【解析】 用計(jì)數(shù)點(diǎn)的方法，利用點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)牟糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算，可減小測量誤差；選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn)，可以減小因加速度不穩(wěn)定帶來的誤差；若小車的加速度太小，則連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差太小，不便于測量，故B錯誤選B. 【答案】 B,5一小球在桌面上從靜止開始做勻加速運(yùn)動，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號如圖326所示，1位置恰為小球剛開始運(yùn)動的瞬間，攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1 s，則小球從1位置到6位置的運(yùn)動過程中位移為_m，時間為_s(小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字) 圖326,【解析】 由圖中1、6的位置可計(jì)算出1、6之間位移s0.37 m，每次曝光時間T1 s，故1、6兩位置時間間隔t5T5 s. 【答案】 0.37 5,【答案】 (1)相等 勻加速 (2)乙 1.1 1.095,7(2013福州八中高一檢測)如圖328所示，甲、乙兩圖都是使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器測量重力加速度g的裝置示意圖，已知該打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為50 Hz. (1)這兩圖相比較，哪個圖所示的裝置較好，為什么？ _ (2)丙圖是采用較好的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中O為打出的第一個點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5經(jīng)測量，第15至第17點(diǎn)間的距離為11.76 cm，第1至第16點(diǎn)間的距離為44.14 cm，則打下第16個點(diǎn)時，測出的重力加速度值為g_m/s2.(要求保留三位有效數(shù)字),甲 乙 丙 圖328,【答案】 (1)甲圖較好，用夾子固定紙帶，便于調(diào)整紙帶方向豎直，還可避免手持不穩(wěn)定造成打第一點(diǎn)模糊的情況 (2)9.80,8在“利用打點(diǎn)計(jì)時器測定勻加速直線運(yùn)動加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器接在50 Hz的低壓交變電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個點(diǎn)未畫出)從每一個計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖329所示，由此可以得到一條表示vt關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小,圖329,(1)請你在xOy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示vt關(guān)系的圖線(作答在圖上)，并指出哪個軸相當(dāng)于v軸？答：_； (2)從第一個計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時，為求出0.15