2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义:必修1第一章实验1探究小车速度随时间变化的规.doc.pdf
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1、卖殓1 採究小车遠度随对间变化的规律 紧抓教材落实基础 作用:计时仪器 ?接频率为5() Hz的交变电流 . 每隔0.02 s打一次 点 电磁打点计时器: 46 V交流电源 L工作条件 L电火花计时器:22() V交流电源 从纸带上确定汁数点和两汁数点间隔的时间. 命出相邻汁数点间的趴离并注意对应的单位 根据匀变速应线运动位移公式和速度公式知道相邻计数点距离之蟄满足的规律和平均速度等于中间时刻的瞬时遽 度 (1)作出“7时间图彖 ?通过图彖的斜率求解物体的加速度 -利用速度一时间图象求加速度/ - - (2)剪下柑邻计数点的纸带紧排在一起求解丿川速度_ -分析物体的运动性质 f测!it相邻计数
2、点的距离 ?计算相邻计数点距离之差. 看其是否是一个常数来确定运动性质 丽萄和电火花计时器( 或电磁打点计时器人一端附有滑轮的长木板. 小车、纸带 . I L 细绳、钩码、 刻度尺、导线 . 电源、复写纸片、坐标纸 按照实验装置图 . 把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电 源 (2)把-细线系在小车卜细线绕过滑轮. 卜?端挂合适的钩码. 纸带穿过打点汁时器. 固定在小车后面 _ (3)把小车停靠在打点i I?时器处,接通电源,放开小车 (4)小车运动一段时间后,断开电源. 取下纸带 (5)换纸带反复做三次,选择 一条比较理想的纸带进行测虽 卖验过程 实验基础梳理 卖验原理 1? 处理思
3、路 利用逐差法求解平均加速度 x5-x2 ”6 -“3 fli+a2+a3 (x4+?5 +x 6)“( x i+x2+a;3) 9T2 (1)选择适当的点做计?时起点 . 用笔在纸帶上标出汁数点 (2)用刻度尺测量出各计数点到起点的距离 计算各计数点的瞬时速度?填入表格 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度.确定物体的运动性质等 忑-工 I 形二乙+畑_血厂/ ?1 利用平均速度求瞬时速度二辽- 分林 (数据处理 作出速度一时间图象_ 由速度一时间图象探究小车速度随时间变化的规律. 并求其加速应 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
4、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.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能 在约50 cm的纸带上清楚地取出6?7个计数点为宜。 5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍奔点密集部分,适当选取计数点。 6.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。 7.区别“两种点” 计吋点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实
5、际点,两相邻点间的时间间隔为0.02 s;计数 点 是人们根据需要选择一定数目的点,两个相邻计数点间的时间间隔由选择点的个数而 定。 (2)纸带上相邻两点的时间间隔均相同,速度越大,纸带上的计数点越稀疏。 实验热克突破 实验热点 : 各个击破 热点一教材原型实验 【例1】 某同学利用图1(a)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I古I定在 桌 面左端,所用交流电源频率为50 Hzo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(b) 所示(图中相邻
6、两点间有4个点未画出 ) 。 (b) 根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题: 在打点计吋器打出B点时,物块的速度大小为 _ m/So在打出D点时,物 块的速度大小为 _ m/s;(保留2位有效数字 ) 物块的加速度大小为_ m/s 2o (保留2位有效数字 ) 解析(1)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,所以如 (2)根据题意,物块的运动为匀加速运动,则根据速度公式vD=vB+a-2T,代入数据 整理可 以得到d=2.0 m/s 2o 答案(1)0.56 0.96 (2)2.0 【例2 (1)如图2所示为“探究小车速度随时间的变化规律”的实验装
7、置图,按照实 验要求应该 () 图2 A.先释放小车,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车 C.同时释放小车和接通电源 (2)木实验必须 () A.要平衡摩擦力 L 单位 cm K-4.61 旳c 0.046 I +0.065 9 2T 0.2 m/s0.56 m/s, VD = XC E 2T 0.086 1+0.106 1 02 m/s=0.96 m/So D H.6F10.61 AE 电源插头 B.要求悬挂物的质量远小于小车的质量 C.上述两项要求都不需要 如图3所示,在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中,从得到的纸带中确定 五个计数点,量得6/1 = 8.00 cm, 6?2=
8、17.99 cm, 3 = 30.00 cm, =44.01 cm。每 相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 so则打C点时小车的速度 = _ 小车的加速度 _ m/s 2o (结果保留2位有效数字) 图3 解析(1)实验中应该先接通电源,再释放小车,选项B正确。 (2)本实验不是验证牛顿第二定律的实验,只需要保持合力恒定即可,选项C正确。 (3)根据匀变速直线运动的规律,有=%0=l.lm/s, 加速度栄血=2.0 m/s 2o 答案(1)B (2)C (3)1.1 2.0 m/s, 热点二实验拓展创新 1 ?情景拓展 2.改进获取数据的方法 (1)加速度的获得:靠重物的拉力获得加速度輕长木板
9、倾斜靠重力获得加速度。 (2)速度的测量方法: 由打点纸带求速度越理测定遮光片的宽度和遮光片通过光电门 的挡光时间 “,由。=求速度。 加速度的测量方法:由打点纸带利用逐差法求加速度翼利用经过两个光电门的瞬时 速度,由速度一位移关系式求加速度。 【例3】(2017-全国卷II, 22)某同学研究在 | 古| 定斜面上运动物体的平均速度、瞬吋 速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、 光电计时器。 A.v - H 运动方I羊 _ 刖瑞 (a) (b) 实验步骤如下 : 如图4(a),将光电门固定在斜面下端附近:将一扌肖光片安装在滑块上,记下扌当光 片前端相对于斜面
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