2020届高考物理总复习教科版课件:第1章 直线运动 实验一 研究匀变速直线运动 .pdf
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1、实验一 研究匀变速直线运动实验一 研究匀变速直线运动 实验基础实验基础 核心探究核心探究 实验基础实验基础 解读实验解读实验萃取精华萃取精华 注意事项注意事项 1.1.两先两后两先两后: :实验中应先接通电源实验中应先接通电源, ,后让小车运动后让小车运动; ;实验完毕应先断开电源后取纸带实验完毕应先断开电源后取纸带. . 2.2.防止碰撞防止碰撞: :在到达长木板末端前应让小车停止运动在到达长木板末端前应让小车停止运动, ,要防止钩码落地和小车与滑轮要防止钩码落地和小车与滑轮 相撞相撞. . 3.3.减小误差减小误差: :小车的加速度要适当大些小车的加速度要适当大些, ,可以减小长度的测量误
2、差可以减小长度的测量误差, ,加速度大小以能加速度大小以能 在约在约50 cm50 cm的纸带上清楚地取出的纸带上清楚地取出6 67 7个计数点为宜个计数点为宜. . 4.4.准确作图准确作图: :在坐标纸上在坐标纸上, ,纵、横轴选取合适的单位纵、横轴选取合适的单位( (避免所描点过密或过疏避免所描点过密或过疏, ,而导致而导致 误差过大误差过大),),仔细描点连线仔细描点连线, ,不能连成折线不能连成折线, ,应作一条直线应作一条直线. . 误差分析误差分析 1.1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差使用刻度尺测计数点的距离时有误差. . 2.2.作作v-tv-t图像时出现作图误差图像时出现
3、作图误差. . 3.3.电源频率不稳定电源频率不稳定, ,造成打点的时间间隔不完全相同造成打点的时间间隔不完全相同. . 4.4.长木板粗糙程度不均匀长木板粗糙程度不均匀, ,小车运动时加速度有变化造成误差小车运动时加速度有变化造成误差. . 核心探究核心探究 通法悟道通法悟道拓宽思路拓宽思路 探究点一 基础性实验探究点一 基础性实验 【典例【典例1 1】 (2016(2016天津卷天津卷,9),9)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动. . (1)(1)实验中实验中, ,必要的措施是必要的措施是 . . A.A.细线必须与长木板平行细线必须与长
4、木板平行 B.B.先接通电源再释放小车先接通电源再释放小车 C.C.小车的质量远大于钩码的质量小车的质量远大于钩码的质量 D.D.平衡小车与长木板间的摩擦力平衡小车与长木板间的摩擦力 解析解析: :(1)(1)实验时实验时, ,细线必须与长木板平行细线必须与长木板平行, ,以减小实验的误差以减小实验的误差, ,选项选项A A正确正确; ;实实 验时要先接通电源再释放小车验时要先接通电源再释放小车, ,选项选项B B正确正确; ;此实验中不需要考虑质量与加速此实验中不需要考虑质量与加速 度的关系度的关系, ,故没必要使小车的质量远大于钩码的质量故没必要使小车的质量远大于钩码的质量, ,选项选项C
5、 C错误错误; ;此实验中此实验中 不需平衡小车与长木板间的摩擦力不需平衡小车与长木板间的摩擦力, ,选项选项D D错误错误. . 答案答案: :(1)AB(1)AB (2)(2)他实验时将打点计时器接到频率为他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz50 Hz的交流电源上的交流电源上, ,得到一条纸带得到一条纸带, ,打打 出的部分计数点如图所示出的部分计数点如图所示( (每相邻两个计数点间还有每相邻两个计数点间还有4 4个点个点, ,图中未画出图中未画出).s).s1 1= = 3.59 cm,s3.59 cm,s2 2=4.41 cm,s=4.41 cm,s3 3=5.19 cm,s=5.
6、19 cm,s4 4=5.97 cm,s=5.97 cm,s5 5=6.78 cm,s=6.78 cm,s6 6=7.64 cm.=7.64 cm.则小则小 车的加速度车的加速度a=a= m/sm/s2 2( (要求充分利用测量的数据要求充分利用测量的数据),),打点计时器在打打点计时器在打B B点点 时小车的速度时小车的速度v vB B= = m/s.(m/s.(结果均保留两位有效数字结果均保留两位有效数字) ) 答案答案: :(2)0.80(2)0.80 0.400.40 方法技巧方法技巧 (1)(1)在利用长木板打点计时器研究匀变速直线运动时在利用长木板打点计时器研究匀变速直线运动时,
7、,不需要满不需要满 足足M Mm m和平衡摩擦力和平衡摩擦力, ,只要使小车做匀变速运动即可只要使小车做匀变速运动即可. . (2)(2)凡是应用打点计时器的实验凡是应用打点计时器的实验, ,都必须先接通电源都必须先接通电源, ,等打点稳定后等打点稳定后, ,再释放再释放 纸带纸带. . (3)(3)两相邻计数点的时间间隔由选择的计时点个数而定两相邻计数点的时间间隔由选择的计时点个数而定. . 【典例典例2 2】 利用图利用图1 1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度. .一斜面上安一斜面上安 装有两个光电门装有两个光电门, ,其中光电门乙固定在斜面
8、上靠近底端处其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处, ,光电门甲的位置可移光电门甲的位置可移 动动. .当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时, ,与两个光电门都相连的计时器可以与两个光电门都相连的计时器可以 显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.t.改变光电门甲的位置进行多次测量改变光电门甲的位置进行多次测量, , 每次都使滑块从同一点由静止开始下滑每次都使滑块从同一点由静止开始下滑, ,并用米尺测量甲、乙之间的距离并用米尺测量甲、乙之间的距离x,x,记下记下 相应的相应的t t值值; ;所得数据如下表所示所得数据如下表所示.
9、. 完成下列填空和作图完成下列填空和作图: : (1)(1)若滑块所受摩擦力为一常量若滑块所受摩擦力为一常量, ,滑块加速度的大小滑块加速度的大小a a、滑块经过光电门乙时、滑块经过光电门乙时 的瞬时速度的瞬时速度v vt t、测量值、测量值x x和和t t四个物理量之间所满足的关系式是四个物理量之间所满足的关系式是 ; ; (2)(2)根据表中给出的数据根据表中给出的数据, ,在图在图2 2给出的坐标纸上画出给出的坐标纸上画出 -t-t图线图线; ; x t 解析解析: :(2)(2)描点并连线描点并连线, ,如图所示如图所示; ; 答案答案: :(2)(2)见解析见解析 (3)(3)由所画
10、出的由所画出的 -t-t图线图线, ,得出滑块加速度的大小为得出滑块加速度的大小为a=a= m/sm/s2 2( (保留保留2 2位位 有效数字有效数字). ). x t 答案答案: :(3)2.0(3)2.0 题组冲关题组冲关 1 1.(2018.(2018甘肃兰州模拟甘肃兰州模拟) )(1)(1)打点计时器所用电源为频率打点计时器所用电源为频率50 Hz 50 Hz 的交流电源的交流电源, ,实实 验时释放纸带与接通电源的先后顺序是验时释放纸带与接通电源的先后顺序是 . . 解析解析: :(1)(1)使用时应先给打点计时器通电使用时应先给打点计时器通电, ,然后释放纸带然后释放纸带, ,如
11、果先放开纸带使如果先放开纸带使 其开始运动其开始运动, ,再接通打点计时器的电源再接通打点计时器的电源, ,纸带上可能有很长一段打不上点纸带上可能有很长一段打不上点. . 答案答案: :(1)(1)先接通电源后释放纸带 先接通电源后释放纸带 (2)(2)某同学在使用上述打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时某同学在使用上述打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时, ,得到了几条得到了几条 较为理想的纸带较为理想的纸带, ,他已在每条纸带上按每他已在每条纸带上按每5 5个点取一个计数点个点取一个计数点, ,并依打点先后顺并依打点先后顺 序编号为序编号为0,1,2,3,4,5.0,1,2,3,4,5
12、.由于不小心由于不小心, ,几条纸带都被撕断了几条纸带都被撕断了, ,如图所示如图所示, ,请根据给请根据给 出的出的A,B,C,DA,B,C,D四段纸带回答下列问题四段纸带回答下列问题: :在在B,C,DB,C,D三段纸带中三段纸带中, ,从纸带从纸带A A上撕下的那上撕下的那 段应该是段应该是 , ,打纸带打纸带A A时时, ,物体的加速度大小是物体的加速度大小是 m/sm/s2 2. . 答案答案: :(2)C(2)C 0.600.60 2 2.(2017.(2017天津河西区期末天津河西区期末) )在做在做“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验时的实验时, ,某同学得到某同学得
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