新人教狀元之路高考物理一輪復(fù)習(xí)實驗研究勻速直線運動學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1新人新人(xnrn)教狀元之路高考物理一輪復(fù)習(xí)教狀元之路高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗研究勻速直線運動實驗研究勻速直線運動第一頁，共16頁。 電磁打點計時器電磁打點計時器 電磁打點計時器的構(gòu)造如圖，電磁打點計時器的構(gòu)造如圖，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端上下振動起來，位于振片一端(ydun)的振針的振針也跟著上下振動而打點，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上也跟著上下振動而打點，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點。打出一系列點。 電火花計時器電火花計時器 電火花計時器構(gòu)造如圖所示，電火花計時器構(gòu)造如圖所示，利用火花放電在紙

2、帶上打出孔而顯示利用火花放電在紙帶上打出孔而顯示點跡的計時儀器，工作電壓為點跡的計時儀器，工作電壓為220 V交交流電，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針流電，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動(yndng)紙紙帶上就打出系列點跡。帶上就打出系列點跡。(4)兩種打點兩種打點(d din)計時計時器器第1頁/共16頁第二頁，共16頁。 (3)由紙帶求物體在打下某計數(shù)點時瞬時速度的方法由紙帶求物體在打下某計數(shù)點時瞬時速度的方法：vn=(xn+xn+1)

3、/(2T)，即，即時間時間2T內(nèi)的平均速度內(nèi)的平均速度(pn jn s d)等于該等于該段時間中間時刻的瞬時速度，段時間中間時刻的瞬時速度，如圖所示。如圖所示。 2.勻變速直線運動的特點勻變速直線運動的特點 (1)物體做勻變速直線運動時，若加速度為物體做勻變速直線運動時，若加速度為a，在各個連，在各個連續(xù)相等的時間續(xù)相等的時間T內(nèi)發(fā)生的位移依次為內(nèi)發(fā)生的位移依次為x1，x2，x3,xn，則有，則有：x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2，即任意兩個連續(xù)相等的時，即任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差相等?？梢砸罁?jù)這個特點，判斷一個物體間間隔內(nèi)的位移差相等?？梢砸罁?jù)這個特點，判斷一個物體

4、是否做勻變速直線運動。是否做勻變速直線運動。 (2)勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度(pn jn s d)等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度。等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度。第2頁/共16頁第三頁，共16頁。 (1)逐差法逐差法 設(shè)相鄰相同設(shè)相鄰相同(xin tn)時間時間(T)內(nèi)的位移分別為內(nèi)的位移分別為x1,x2，,xn,則：則：x2-x1=x3-x2=x4-x3=xn-xn-1=aT2， x4-x1=3a1T2, x5-x2=3a2T2， x6-x3=3a3T2， 得加速度為：得加速度為： (2)圖象法圖象法 以打某計數(shù)以打某計數(shù)(j

5、sh)點時為計時起點，然后利用點時為計時起點，然后利用vn=xn+xn+1/(2T)求出打各點時的速度，描點得求出打各點時的速度，描點得v-t圖象，圖象，v-t圖圖象的斜率即為加速度，如圖所示。象的斜率即為加速度，如圖所示。3.由紙帶求物體由紙帶求物體(wt)加速度的方加速度的方法法23216542362252143219)()333(313TxxxxxxTxxTxxTxxaaaa 第3頁/共16頁第四頁，共16頁。 2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速

6、滑行，然后把紙帶穿過打點計時板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面。器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面。 3.把小車停在打點計時器處。先接通電源，后把小車停在打點計時器處。先接通電源，后釋放釋放(shfng)小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點，換上新紙帶，重時器就在紙帶上打下一列小點，換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。復(fù)實驗三次。 三、實驗器材三、實驗器材 電火花計時器或電磁打點計時器、一端附有滑輪電火花計時器或電磁打點計時器、一端附有滑輪(huln)(huln)的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、

7、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。導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。 四、實驗四、實驗(shyn)過程過程 1.如圖所示，把一端附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出底如圖所示，把一端附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出底面，把打點計時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路。面，把打點計時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路。第4頁/共16頁第五頁，共16頁。 4.從三條紙帶中選擇一條比較理想從三條紙帶中選擇一條比較理想(lxing)的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始點，并標(biāo)明的紙

8、帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始點，并標(biāo)明0，1，2，3，4，測量各計數(shù)點到，測量各計數(shù)點到0點的距離點的距離x，并記錄填入表中。，并記錄填入表中。) 5.利用一段時間內(nèi)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)點利用一段時間內(nèi)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1，2，3，4，5的瞬時速度，填入上面的表格中。的瞬時速度，填入上面的表格中。 6.計算出相鄰的計數(shù)點之間的距離計算出相鄰的計數(shù)點之間的距離x1，x2，x3，用逐差法求出加速度，最后求其平均值，填入上面的表格中。，用逐差法求出加速度，最后

9、求其平均值，填入上面的表格中。(也可由上個步驟中求出的各計數(shù)點對應(yīng)也可由上個步驟中求出的各計數(shù)點對應(yīng)(duyng)的瞬時速度，作出的瞬時速度，作出v-t圖象，根據(jù)圖象的斜率來求加速度圖象，根據(jù)圖象的斜率來求加速度a)。 7.增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實驗。增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實驗。 8.實驗結(jié)束后，整理好實驗器材。實驗結(jié)束后，整理好實驗器材。位置編號位置編號0123456時間時間t/sx/mv/(ms-1)x/ma/(ms-2)sm/(-2 a第5頁/共16頁第六頁，共16頁。 五、注意事項五、注意事項 1.要在鉤碼落地處放上軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼。要在鉤碼落地處放上軟墊或砂箱，防止撞壞鉤

10、碼。 2.要在小車到達(dá)滑輪前用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止要在小車到達(dá)滑輪前用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止撞壞小車。撞壞小車。 3.小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出的紙帶上清楚地取出78個計數(shù)點為宜。個計數(shù)點為宜。 4.紙帶運動時盡量不要讓紙帶與打點計時器的限位孔摩擦。紙帶運動時盡量不要讓紙帶與打點計時器的限位孔摩擦。 5.要先接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后，再放開小車；放要先接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后，再放開小車；放開小車時，小車要靠近打點計時器，以

11、充分利用紙帶的長度。開小車時，小車要靠近打點計時器，以充分利用紙帶的長度。 6.不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測量完畢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)可先統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點0之間的距離之間的距離)，讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的，讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位。下一位。 六、誤差分析六、誤差分析 本實驗參與計算的量有本實驗參與計算的量有x和和T，因此誤差來源于，因此誤差來源于x和和T。 1.由于由于(yuy)相鄰兩計數(shù)點之間的距離相鄰兩計數(shù)點之間的距離x測量不夠精確而使測量不夠精確而使a的測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。的測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。 2.市電的頻率不穩(wěn)定使

12、市電的頻率不穩(wěn)定使T不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。第6頁/共16頁第七頁，共16頁。考點考點1 1 打點計時器的構(gòu)造打點計時器的構(gòu)造(guzo)(guzo)、原理、使用、原理、使用【例【例1】電磁打點計時器是一種使用】電磁打點計時器是一種使用_電源的計時儀器，它的工作電壓電源的計時儀器，它的工作電壓_ V 以下以下,當(dāng)電源頻率當(dāng)電源頻率(pnl)是是50 Hz時時,它每隔它每隔_s打一次點。使用打點計時器時，紙帶應(yīng)打一次點。使用打點計時器時，紙帶應(yīng) 穿過穿過_，復(fù)寫紙應(yīng)套在，復(fù)寫紙應(yīng)套在_上，并要放在紙帶的上，并要放在紙帶的_面；應(yīng)把面；應(yīng)把_ 電源用導(dǎo)線接在電源用導(dǎo)線接在_上；打點時應(yīng)

13、先上；打點時應(yīng)先_，再讓紙帶運動。，再讓紙帶運動。 正確掌握打點正確掌握打點(d din)計時器的構(gòu)造、工作原理、使用計時器的構(gòu)造、工作原理、使用方法等是做出正確判斷的關(guān)鍵。方法等是做出正確判斷的關(guān)鍵。 【解析解析】電磁打點計時器是一種測量時間的儀器，使用電磁打點計時器是一種測量時間的儀器，使用6 V以下的低壓交以下的低壓交流電源，它每隔一個周期打一個點，因此紙帶上的兩個點之間的時間間隔為交流流電源，它每隔一個周期打一個點，因此紙帶上的兩個點之間的時間間隔為交流電的周期，使用打點計時器時，紙帶應(yīng)穿過限位孔，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，打點電的周期，使用打點計時器時，紙帶應(yīng)穿過限位孔，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上

14、，打點時要先接通電源，再讓紙帶運動。時要先接通電源，再讓紙帶運動。低壓交流低壓交流60.02限位孔限位孔定位軸定位軸上上低壓交流低壓交流接線柱接線柱接通電源接通電源第7頁/共16頁第八頁，共16頁。 1使用電火花計時器來分析物體運動情況的實驗中：使用電火花計時器來分析物體運動情況的實驗中：(1)在如下基本步驟在如下基本步驟(bzhu)中，正確的排列順序為中，正確的排列順序為_。 A.把電火花計時器固定在桌子上把電火花計時器固定在桌子上 B.安好紙帶安好紙帶 C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動松開紙帶讓物體帶著紙帶運動 D.接通接通220 V交流電源交流電源 E.按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點按下脈沖輸

15、出開關(guān)，進(jìn)行打點(2)在安放紙帶時，要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在在安放紙帶時，要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在 _上，還要檢查上，還要檢查_是否夾在兩條紙帶之是否夾在兩條紙帶之 間。間。A B D E C紙盤軸紙盤軸墨粉紙盤墨粉紙盤第8頁/共16頁第九頁，共16頁?？键c考點(ko din)2 (ko din)2 實驗操實驗操作技巧作技巧【例【例2】在】在“研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動”的實驗中，某同學(xué)的操作中有以下實驗步的實驗中，某同學(xué)的操作中有以下實驗步 驟，其中錯誤或遺漏的步驟有驟，其中錯誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號遺漏步驟可編上序號G、H) _ _。 A.拉住紙帶，將

16、小車移至靠近打點計時器處，先放開拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，先放開(fn ki)紙帶，再接通電源紙帶，再接通電源 B.將打點計時器固定在平板上，并接好電源將打點計時器固定在平板上，并接好電源 C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪下面吊著適當(dāng)重的鉤碼把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 D.取下紙帶取下紙帶 E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動 F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔 將以上步驟完善將以上步驟完善,并按合理順序填寫在橫

17、線上。并按合理順序填寫在橫線上。 _。A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶。中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶。D中應(yīng)先斷開電源，使打點計時器停止中應(yīng)先斷開電源，使打點計時器停止(tngzh)工作。應(yīng)補充工作。應(yīng)補充G，換上紙帶，重復(fù)實驗三次，換上紙帶，重復(fù)實驗三次B F E C A D G第9頁/共16頁第十頁，共16頁。 實驗操作實驗操作(cozu)的技巧：的技巧： (1)開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。 (2)應(yīng)該先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車。應(yīng)該先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車。 (3)小車另一端所掛的鉤碼的個數(shù)要適當(dāng)，避

18、免加速度過大而使紙帶上小車另一端所掛的鉤碼的個數(shù)要適當(dāng)，避免加速度過大而使紙帶上打的點太少，或者加速度太小，使各段位移無較大區(qū)別，加速度大小以能在打的點太少，或者加速度太小，使各段位移無較大區(qū)別，加速度大小以能在約約50cm的紙帶上清楚地取出的紙帶上清楚地取出78個計數(shù)點為宜。個計數(shù)點為宜。 (4)應(yīng)選擇點跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點應(yīng)選擇點跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點(計計數(shù)點和計時點有區(qū)別數(shù)點和計時點有區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒。等于多少秒。 (5)紙帶運動時，要減少紙帶與打點計時器的限位孔間的摩擦。紙帶運動時，要

19、減少紙帶與打點計時器的限位孔間的摩擦。 (6)要在鉤碼落地處放置軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼。要在鉤碼落地處放置軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼。 (7)要在小車到達(dá)滑輪前，用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止車掉要在小車到達(dá)滑輪前，用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止車掉在地上或撞壞滑輪。在地上或撞壞滑輪。第10頁/共16頁第十一頁，共16頁。 2某同學(xué)用圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的某同學(xué)用圖所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動。實驗步驟如下：運動。實驗步驟如下：a.安裝好實驗器材。安裝好實驗器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下 運動，重復(fù)幾次

20、。選出一條點跡比較清晰運動，重復(fù)幾次。選出一條點跡比較清晰(qngx)的紙帶。的紙帶。 舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù) 點，如圖中點，如圖中0、1、26。c.測量測量1、2、36計數(shù)點到計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：計數(shù)點的距離，分別記作：x1、x2、x3x6。d.通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。e.分別計算出分別計算出x1、x2、x3x6與對應(yīng)時間的比值與對應(yīng)時間的比值x1/t1、x2/t2、x3/t3x6/t6

21、。f.以以x/t為縱坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出為橫坐標(biāo)，標(biāo)出x/t與對應(yīng)時間與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，畫出的坐標(biāo)點，畫出x/t-t圖線。圖線。第11頁/共16頁第十二頁，共16頁。(2)將最小刻度為將最小刻度為1 mm的刻度尺的的刻度尺的0刻線與刻線與0計數(shù)點對齊，計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位計數(shù)點所在位 置如圖所示，則置如圖所示，則x2=_ cm，x5=_ cm。(3)該同學(xué)在圖中已標(biāo)出該同學(xué)在圖中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)計數(shù)點對應(yīng)(duyng)的坐的坐 標(biāo)點，請你在該圖中標(biāo)出與標(biāo)點，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)兩個計數(shù)點對應(yīng)(duyng)的坐的坐 標(biāo)點，并畫出標(biāo)

22、點，并畫出x/t-t圖線。圖線。(4)根據(jù)根據(jù)x/t-t圖判斷，在打圖判斷，在打0計數(shù)點時，小車的速度計數(shù)點時，小車的速度v0=_ m/s；它在斜面上運動的加速度；它在斜面上運動的加速度a= _m/s2。 結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)(rn wu)：(1)實驗中，除打點計時器實驗中，除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外， 在下面的儀器和器材中，必須使用的有在下面的儀器和器材中，必須使用的有_和和_。(填選項代號填選項代號) A.電壓合適的電壓合適的50 Hz交流電源交流電源 B

23、.電壓可調(diào)的直流電源電壓可調(diào)的直流電源 C.刻度尺刻度尺 D.秒表秒表 E.天平天平 F.重錘重錘 【答案【答案(d n)】(1)A C (2) 2.98(2.972.99均可均可)13.20(13.1913.21均可均可) (3)見解析圖見解析圖 (4)0.18(0.160.20均可均可) 4.80(4.505.10均可均可)第12頁/共16頁第十三頁，共16頁?？键c考點3 3 實驗實驗(shyn)(shyn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的處理處理【例【例3】某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加】某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加 速度，電源頻率速度，電源頻率(pnl)f=50 Hz

24、。在紙帶上打出的點中，選出零點，。在紙帶上打出的點中，選出零點， 每隔每隔4個點取個點取1個計數(shù)點。因保存不當(dāng)，紙帶被污染。如圖個計數(shù)點。因保存不當(dāng)，紙帶被污染。如圖 所示，所示，A、B、C、D是依次排列的是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀個計數(shù)點，僅能讀 出其中出其中3個計數(shù)點到零點的距離：個計數(shù)點到零點的距離：xA=16.6 mm、xB=126.5 mm、 xD=624.5 mm。若無法若無法(wf)再做實驗，可由以上信息推知：再做實驗，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_s；(2)打打C點時物體的速度大小為點時物體的速度大小為_m/s(取取2位有效數(shù)字位有效數(shù)字)；(3)物體的加速度大小為物體的加速度大小為_(用用xA、xB、xD和和f表示表示)。第13頁/共16頁第十四頁，共16頁?！敬鸢浮敬鸢?d n)】(1)0.1 (2)2.5 (3)(xD-3xB+2xA)f2/75 【解析】【解析】(1)因為因為“每隔每隔4個點取個點取1個計數(shù)點個計數(shù)點”，故相鄰兩計數(shù)點的時間，故相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為間隔為T=0.02 s5=0.1 s； (2)打打C點時的瞬時速度等