《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 直線運(yùn)動(dòng) 第4講 實(shí)驗(yàn) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 直線運(yùn)動(dòng) 第4講 實(shí)驗(yàn) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)課件（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4講實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)梳理知識(shí)梳理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用:計(jì)時(shí)儀器,每隔0.02 s 打一次點(diǎn)。(2)工作條件a.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:46 V的交流交流 電源;b.電火花計(jì)時(shí)器:220 V 的交流交流 電源。(3)紙帶上各點(diǎn)的意義a.表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置;b.通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔,可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的方法利用紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體,若相等時(shí)間內(nèi)的位移相等,即x1=x2=x3=,則物體做勻速勻速 直線運(yùn)動(dòng)。(2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、,若x

2、=x2-x1=x3-x2=x4-x3=,則說(shuō)明物體在做勻變速勻變速 直線運(yùn)動(dòng),且x=aT2 。速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求瞬時(shí)速度,即vn=,如圖所示。(2)“逐差法”求加速度,即a1=,a2=,a3=,然后取平均值,=,這樣使所給數(shù)據(jù)全部得到利用,以提高準(zhǔn)確性。12nnxxT4123xxT5223xxT6323xxTa1233aaa(3)“圖像法”求加速度即由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度,畫(huà)出v-t圖線,圖線的斜率斜率 即加速度。實(shí)驗(yàn)室利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小滑塊做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況,打出如圖所示的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz 的交流電源上。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)紙帶

3、的B (填“A”或“B”)端與小滑塊相連,紙帶上AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 0.08 s 。(2)根據(jù)紙帶請(qǐng)判斷該滑塊的運(yùn)動(dòng)屬于勻減速勻減速 (填“非勻減速”或“勻減速”)直線運(yùn)動(dòng)。(3)從紙帶可以測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的距離為9.20cm ,滑塊的加速度大小為 5.00 m/s2 。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案答案(1)B0.08 s(2)勻減速(3)9.20 cm5.00 m/s2 解析解析(1)小滑塊做減速運(yùn)動(dòng),從紙帶上相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的分布看出,從左向右,相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的距離越來(lái)越大,因此紙帶的B端與小滑塊相連,紙帶上AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4T=40.02 s=0.08 s。(2)從左向右紙帶上相鄰兩計(jì)

4、時(shí)點(diǎn)間的距離之差分別為x1=(5.20-3.00)cm-(3.00-1.00)cm=0.20 cm,x2=(7.60-5.20)cm-(5.20-3.00)cm=0.20 cm,x3=(10.20-7.60)cm-(7.60-5.20)cm=0.20 cm,顯然x1=x2=x3,因此該滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(3)紙帶上A、B兩點(diǎn)之間的距離為xAB=(10.20-1.00)cm=9.20 cm。由公式x=aT2得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=m/s2=5.00 m/s2。2xT220.2 100.02深化拓展深化拓展考點(diǎn)一考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理考點(diǎn)二考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與延展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與延

5、展深化拓展深化拓展考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理1.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)平行:紙帶、細(xì)繩要和長(zhǎng)木板平行。(2)兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開(kāi)電源后取紙帶。(3)防止碰撞:在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止鉤碼落地,小車與滑輪碰撞。(4)減小誤差:小車的加速度要適當(dāng)大些,可以減小長(zhǎng)度的測(cè)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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。2.紙帶數(shù)據(jù)的分析和運(yùn)用(1)利用連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差等于恒量進(jìn)行有關(guān)計(jì)算或判斷。(2)利用平均速度法求瞬時(shí)速度。(3)利用x=aT2(或逐差法)求a。1-1某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)

6、裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。甲乙通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6 和7(或或76)之間某時(shí)刻開(kāi)始減速。計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為1.00 m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為 1.20 m/s。(保留三位有效數(shù)字)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=2.00 m/s2,若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大偏大 (填“偏大”或“偏小

7、”)。ag答案答案67(或76)1.001.202.00偏大解析解析物塊在16計(jì)數(shù)點(diǎn)間相鄰兩點(diǎn)間距離遞增,距離之差約為2 cm,711計(jì)數(shù)點(diǎn)間相鄰兩點(diǎn)間距離遞減,距離之差約為2 cm,說(shuō)明物塊在計(jì)數(shù)點(diǎn)6、7之間某個(gè)時(shí)刻開(kāi)始減速。物塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于全過(guò)程的平均速度,即=,v5=m/s=1.00 m/s;5點(diǎn)到6點(diǎn),物塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),用逐差法求加速度a=m/s2=2.00 m/s2,v6=v5+aT=(1.00+2.000.1)m/s=1.20 m/s。用逐差法求減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小:a=2tvv4 62sT、2(9.00 11.01)102 0.13 4

8、4 51 22 324ssssT、22(7.01 9.003.005.01)104 0.17 88 99 1010 1124ssssT、m/s2=2.00 m/s2;若不考慮空氣阻力,由mg=ma得=,實(shí)際情況有空氣阻力存在,即f+真mg=ma,真=-,所以計(jì)算結(jié)果比真實(shí)值偏大。22(10.608.616.604.60)104 0.1agmafmgagfmg1-2研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)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50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。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

9、,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)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(guò)限位孔。上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是DCBA(用字母填寫(xiě))。圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.1 s。計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小為v5=。為了充分記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=。答案答案DCBA0.1 452ssT65432129ssssssT452ssT65432129ssssssT解析解析按常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟排序即可,先安裝再操作后整理。因相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出所以其間有5個(gè)0.02 s,共計(jì) 0.1 s。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬

10、時(shí)速度等于整段時(shí)間的平均速度可知,v5=。由 x=aT2,結(jié)合逐差法可得 a=。452ssT65432129ssssssT考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與延展考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與延展 2-1現(xiàn)用頻閃照相方法來(lái)研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)。在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖所示。拍攝時(shí)頻閃頻率是10 Hz;通過(guò)斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知斜面頂端的高度h和斜面的長(zhǎng)度s。數(shù)據(jù)如下表所示。重力加速度大小g=9.80 m/s2。單位:cm根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)物塊的加速度a=4.30 m/s2(保留3位有效數(shù)字)。(2)因?yàn)?。x1

11、x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00答案答案(1)4.30(填“4.29”或“4.31”均可)(2)若斜面光滑,a=g sin=g,若斜面粗糙a=gsin-=g-,物塊加速度小于g=5.88 m/s2(或:物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度)hsfmhsfm解析解析(1)a=4.30 m/s2(2)見(jiàn)答案。24xT341224xxxxThs2-2利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén),其中光電門(mén)乙固定在斜面上靠近底端處,光電門(mén)甲的位置可移動(dòng)。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí),與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出

12、遮光片從光電門(mén)甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門(mén)甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s,記下相應(yīng)的t值;所得數(shù)據(jù)如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是 ;(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在給出的坐標(biāo)紙上畫(huà)出-t圖線;st(3)由所畫(huà)出的-t圖線,得出滑塊加速度的大小為a=2.0 m/s2(保留2位有效數(shù)字)。st答案答案(1)=-at+vt(或?qū)懗蓅=-at2+vtt也可)(2)-t圖線如圖所示(3)2.0(答案在1.82.2范圍內(nèi)都可)st1212st解析解析滑塊沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),反過(guò)來(lái)也可以看成是初速度為vt的沿斜面向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng),由位移公式有s=vtt-at2。由于要畫(huà)-t圖線,所以可將s=vtt-at2變形得=-t+vt,可知圖線的斜率 k=-,則a=-2k=2.0 m/s2。12st12st2a2a