内容发布更新时间 : 2024/7/6 18:31:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验一 研究匀变速直线运动

考纲解读 1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．

基本实验要求

1． 实验器材

电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． 2． 实验步骤

(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；

(3)把小车停靠在打点计时器处，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量分析． 3． 注意事项

(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．

(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，防止钩码落地和小车与滑轮相撞． (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，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．

规律方法总结

1． 数据处理

1

(1)目的

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． (2)处理的方法

①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．

②利用逐差法求解平均加速度

x4－x1x5－x2x6－x3a1＋a2＋a3a1＝ 2，a2＝2，a3＝2?a＝3T3T3T3

xn＋xn＋1dn＋1－dn－1

③利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝

2T2T④利用速度—时间图象求加速度

a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 2． 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动

(1)x1、x2、x3……xn是相邻两计数点间的距离．

(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….

(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．

(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.

考点一 对实验操作步骤的考查

例1 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的

步骤有________．

A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码 D．取下纸带，然后断开电源

E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

2

将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.

例2 (2012·山东理综·21(1))某同学利用如图1所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的

运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图2所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.

图1

图2

①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开始减速． ②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.

1．运动性质的判断：看相邻计数点间的距离特点． 2．瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度．

3．加速度的求解：(1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法．

例3 某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加

速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝ 2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：

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