2020年高考物理一轮复习专题一实验一:研究匀变速直线运动课件.ppt
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1、实验一:研究匀变速直线运动,一、基本原理与操作,二、注意事项,1.平行:纸带和细绳要和木板平行.,2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验,完毕应先断开电源后取纸带.,3.防止碰撞: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相撞.,4.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,,适当选取计数点.,5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免 所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连 成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到 直线上的各点应均匀分布在直线的两侧.,6.区别“两种点”:(1)计时点和计数点的比较:,计
2、时点是打点计时器打在纸带上的实际点,两相邻点间的 时间间隔为 0.02 s;计数点是人们根据需要按一定的个数选择的 点,两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定,如每 5 个点取一个计数点和每隔 4 个点取一个计数点,时间间隔都是,0.1 s.,(2)纸带上相邻的两点的时间间隔均相同,速度越大,纸带,上的计数点越稀疏.,三、误差分析 本实验参与计算的量有计数点间距和打点周期,因此误差 主要来源于相邻两计数点之间距离的测量和电源频率的不稳 定性. (1)交流电源的频率变化引起误差 交流电源的频率出现波动时,打点周期会随之变化.频率升 高时,打点周期减小,由于计算时仍按照原打点周期值,各点,(2
3、)位移的测量引起误差,如果各计数点间的位移较小或相邻计数点之间的位移之差 较小,位移测量的相对误差就会较大,从而导致速度和加速度 的测量误差较大.,【基础自测】,(2016 年海南卷)某同学利用图 S1-1 甲所示的实验装置探 究物块速度随时间的变化.物块放在桌面上,细绳的一端与物块 相连,另一端跨过滑轮挂上钩码.打点计时器固定在桌面左端, 所用交流电源频率为 50 Hz.纸带穿过打点计时器连接在物块上. 启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运 动.打点计时器打出的纸带如图乙所示(图中相邻两点间有 4 个 点未画出).,甲,乙,图 S1-1,根据实验数据分析,该同学认为物块的运
4、动为匀加速运动.,回答下列问题:,(1)在打点计时器打出 B 点时,物块的速度大小为_m/s. 在打出 D 点时,物块的速度大小为_m/s.(保留两位有效 数字),(2)物块的加速度大小为_m/s2.(保留两位有效数字),答案:(1)0.56 0.96,(2)2.0,考点 1,实验原理与操作,【典题 1】(2016 年天津卷)某同学利用如图S1-2 所示装置 研究小车的匀变速直线运动. 图 S1-2,(1)实验中,必要的措施是_. A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车,C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力,图 S1-3,(2)他实验时将打点计时器接到频率
5、为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图S13所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s13.59 cm,s2 4.41 cm,s35.19 cm,s45.97 cm,s56.78 cm,s6 7.64 cm,则小车的加速度a_m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB_m/s. (计算结果保留两位有效数字),解析:(1)实验时细线必须与长木板平行,否则小车不做匀 变速直线运动,A 正确;实验开始时要先接通电源,待打点稳 定后再释放小车,B 正确;此实验中只需保证小车做匀加速运 动,不用考虑小车与钩码的质量关系及平衡摩擦力的问题,C、
6、D 错误.,答案:(1)AB (2)0.80 0.40,考点 2,数据处理与误差分析,1.匀变速直线运动的判断 (1)如图 S1-4 所示,0、1、2为时间间隔相等的各计数点, x1、x2、x3、为相邻两计数点间的距离,若xx2x1x3 x2x4x3C(常量),即两连续相等的时间间隔内的位移之差为 恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动. 图 S1-4 (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,画出物体 运动的 v-t 图象.若 v-t 图线是一条倾斜的直线,则说明物体的速 度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动.,(2)图象法:如图 S1-5 所示,以打某计数点时为计时起点,,利用
7、,求出打各点时的瞬时速度,描点得 v-t 图象,,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度. 图 S1-5,【典题 2】(2018 年北京卷)用图 S1-6 所示的实验装置研究,小车速度随时间变化的规律.,图 S1-6,主要实验步骤如下:,a.安装好实验器材.接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木,板运动,重复几次.,b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起 点 O(t0),然后每隔相同的时间间隔 T 选取一个计数点,如图 S1-7 中 A、B、C、D、E、F所示.,图 S1-7,c.通过测量、计算可以得到在打 A、B、C、D、E点时,小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5
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- 2020 年高 物理 一轮 复习 专题 实验 研究 变速 直线运动 课件
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