高三一輪人教物理課件必修1第1章第四講實驗一研究勻變速直線運動

1、第四講實驗一：研究勻變速直線運動,1練習使用打點計時器，學會用打上點的紙帶研究物體的運動 2掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(xaT 2) 3測定勻變速直線運動的加速度,1打點計時器 (1)作用：計時儀器，每隔0.02 s打一次點 (3)紙帶上點的意義： 表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置 通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況 可以利用紙帶上打出的點來確定計數(shù)點間的時間間隔,電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源、復寫紙片,一、實驗步驟 1把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在

2、長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路 2把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并將它的一端固定在小車的后面 實驗裝置見下圖，放手后，看小車 能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行,3把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復三次 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，從后邊便于測量的點開始確定計數(shù)點，為了計算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點五次的時間作為時間單位，即T0.1 s，如下圖所示，正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并填入設計的表格中,5利用某一段

3、時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點的瞬時速度 6增減所拴的鉤碼數(shù)，再做兩次實驗,二、數(shù)據(jù)處理及實驗結論 7由實驗數(shù)據(jù)得出vt圖象 (1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標系中仔細描點，如圖可以看到，描出的幾個點都大致落在一條直線上 (2)做一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應均勻分布在直線的兩側，這條直線就是本次實驗的vt圖象，它是一條傾斜的直線,8由實驗得出的vt圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律有兩條途徑進行分析 (1)分析圖象的特點得出，小車運動的vt圖象是一條傾斜的直線，如右圖所示，當時間增加相同的值t，速度也會增

4、加相同的值v，由此得出結論：小車的速度隨時間均勻變化 (2)通過函數(shù)關系進一步得出，既然小車的vt圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關系式為vktb，顯然v與t成“線性關系”，小車的速度隨時間均勻變化,1紙帶和細繩要和木板平行，小車運動要平穩(wěn) 2實驗中應先接通電源，后讓小車運動；實驗后應先斷開電源后取紙帶 3要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞 4小車的加速度宜適當大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出67個計數(shù)點為宜,在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間，計時器所用電源的頻率為50 Hz，下圖為小車帶動的紙帶上記錄的一些點，

5、在每相鄰兩點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如下圖所示 (1)小車做什么運動？ (2)若小車做勻變速直線運動，那么當打第3個計數(shù)點時小車的速度為多少？小車的加速度為多少？,解析：(1)小車做勻變速直線運動，紙帶上打下的點記錄了小車的運動情況，計數(shù)點的時間間隔為T0.025 s0.1 s，設01間的距離為x1,12間的距離為x2,23間的距離為x3,34間的距離為x4,45間的距離為x5，則：相鄰的位移差xx2x1x3x2x4x3x5x4aT 2.所以小車做勻減速運動,(2)利用勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于這一段時間內的平均速度，則小車在第3個計數(shù)點時的速度為： 答案：(1)勻減速直線運動 (2)50.4 cm/s1.50 m/s2負號表示加速度方向與初速度方向相反,在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz，記錄小車運動的紙帶如下圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm. (1)根據(jù)學過的知識可以求出小車在B點的速度為vB_m/s.CE間的平均速度為_m/s；,(2)以打B點時為計時起點，建立vt坐