专题1：实验1：研究匀变速直线运动.ppt

* 实验一：研究匀变速直线运动 1．实验原理：研究物体做匀变速直线运动，最基本的是测 出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数 据进行处理． 2．器材与装置 (1)器材：小车、细绳、钩码、一端附有定滑轮的长木板、 打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、米尺、细绳、复写 纸片． (2)装置：按图 S1－1 所示安装实验仪器，让带有纸带的小 车在重物的拉动下运动，分析实验所得的纸带． 图S1－1 3．注意事项 (1)开始时要把小车停在打点计时器处，再让小车运动，以 便在纸带上打下足够的点． (2)先接通电源再放开小车． (3)选择点迹清晰的纸带，在纸带上选择点间间隔较大的一 段内的点作为计数点，并做好标记供分析用． (4)将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基 准点间的距离并做好记录．(分段测量会增大误差) (5)小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量误差，一 般能在约 50 cm 的纸带上清楚取 7～8 个计数点为宜． (6)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦． 4．实验技巧 (1)纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹 清晰的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取 一个开始点 O 作为基准点，然后每 5 个点取一个计数点(或者说 每隔 4 个点取一个计数点)A、B、C、……这样做的好处是相邻 记数点间的时间间隔是 0.1 s，便于计算，并测出相邻计数点间 的距离 s1、s2、s3 …… (2)判断物体运动的性质：利用 s1、s2、s3……可以计算相邻 相等时间内的位移差 s2－s1、s3－s2、s4－s3……如果各Δs 的差 值不等于零且相差较小，可认为它们是相等的，则可以判定被 测物体的运动是匀变速直线运动． 方法三：利用 v－t 图象求加速度．求出 A、B、C、D、E、 F 各点的即时速度，画出如图 S1－2 所示的 v－t 图线，图线的 斜率就是加速度 a. 图S1－2 1．(双选)图S1－3所示的是同一打点计时器打出的两条纸 带，由纸带可知( ) 图S1－3 A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比 乙的大 B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比 乙的小 C．纸带甲的加速度比乙的大 D．纸带甲的加速度比乙的小 答案：BD 2．图S1－4是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从 若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔 4 个点取一个计 数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果．所接电源 是频率为 50 Hz 的交流电． 图S1－4 (1)两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s. (2)物体的加速度的计算式：a＝_____________________， 加速度 a＝______m/s2. (3)计算打下计数点 B 时小车的速度：vB＝______m/s. 3．(2012 年广州一模)图S1－5 是某同学做“研究匀变速直 线运动”实验时获得的一条纸带． (1)打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个连续的点， F点由于不清晰而未画出．试根据纸 带上的数据，推测 F点的位置并在纸带上标出，算出对应的速 度vF＝____________m/s(计算结果保留两位有效数字) 图S1－5 (2)图 S1－6 是某同学根据纸带上的数据，作出的v－t图象． 根据图象可得 t ＝0 时的速度 v0 ＝_________m/s ，加速度 a ＝ ________m/s2(计算结果保留两位有效数字) 图 S1－6 答案：(1)如图 2 所示．　 ＝7.0×10－1 m/s (2)2.0×10－1　5.0 图2 vF 题型 利用纸带求物体的加速度和瞬时速度 【例题】(2010 年重庆卷)某同学用打点计时器测量做匀 加速直线运动的物体的加速度，电源频率 f＝50 Hz.在纸带上 打出的点中，选出零点，每隔 4 个点取 1 个计数点．因保存 不当，纸带被污染，如图 S1－7 所示，A、B、C、D 是依次 排列的 4个计数点，仅能读出其中 3 个计数点到零点的距离： sA＝16.6 mm，sB＝126.5 mm，sD＝624.5 mm. 图S1－7 若无法再做实验，可由以上信息推知： (1)相邻两计数点的时间间隔为________s； (2)打 C 点时物体的速度大小为________m/s(结果保留两位 有效数字)； (3)物体的加速度大小为____________(用 sA、sB、sD 和 f 表 示)． 1．(广东六校2012 届高三联考)图S1－8所示为在“测定 匀变速