2013年高考物二轮专题讲析练精品学案第6讲实验：研究匀变速直线运动

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1、2013年高考物理一轮复习讲析练精品学案第6讲实验：研究匀变速直线运动★基础精讲★1．实验目的（1）练习打点计时器的使用、纸带数据处理和测瞬时速度的方法．（2）用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律．　2．探究方案借助打点计时器打出的纸带，知道物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，可近似得到多个时刻的瞬时速度．为了更直观地反映各时刻速度随时间打点计时器接电源实验小车纸带制动装置图1-6-1图1-1变化的规律，可采用图像描点法，根据几个时刻的速度与时间关系作出υ－t图线．3．落实探究方案（1）实验器材：a．附有滑轮的长木板；b．小车；c．带小钩的细线；d．25g

2、的钩码3个；e．打点计时器；f．纸带、刻度尺；g．低压交流学生电源；h．导线．（2）操作过程：　①把随有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．　②把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验如图1-6-1所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．③把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．图1-6-2x1x2x3x4x5x6④从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开关一些比较密

3、集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1s，如图1-6-2所示，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表板中．位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5相邻两计数点间的距离x/m计数点的速度υ/(m/s)⑤利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．⑥增减所拴的钩码数，再做两次实验．重难点：一、根据纸带分析物体的运动规律(1)“平均速度法”求速度．　　　　　图1-6-3根据位移Δx和Δt计算纸带在这两点间的平均速度，用这个平均速度粗略代表经过E点

4、时的瞬时速度，即．D、E两点离E越近，算出的平均速度越接近E的瞬时速度，然而D、E两点距离过小则测量误差增大，应根据实际情况，选取这两个点．图1-6-4例如，当物体作匀变速直线运动时，如图1-6-4所示，即．(2)“逐差法”求加速度：如图1-6-2所示，测出各计数点间的距离，再用以下公式计算该纸带运动的加速度．　则其平均值：(3)“图像法”求加速度：即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出υ－t图线，直线的斜率即为加速度．二、测重力加速度g的常用方法（1)纸带数据分析法．(2)滴水法．(3)频闪照相法．(4)利用自由落体运动规律求解：解题时明确测量原理，合理利用自由落体运动规律或图象法分析是求

5、解的关键．★考点精析★考点1测定物体运动的加速度、求某时刻的速度（1）实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数据进行处理．纸带打点计时器图1-5-1（2）器材与装置器材：小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线，纸带，米尺，细绳，复写纸片．装置：按图1-5-1所示安装实验仪器，让带有纸带的小车在重物的拉动下运动，分析实验所得的纸带．（1）注意事项①开始要把小车停在打点计时器处，再让小车运动，以便在纸带上打下足够的点．②先接通电源再放开小车．③选择点迹清晰的纸带，在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数

6、点，并做好标记供分析用．④将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录，不要分段测量．⑤小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量误差，一般能在约50cm的纸带上清楚取7-8个计数点为宜．⑥纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦．（2）实验方法①纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O作为基准点，然后每5个点取一个计数点A、B、C、…（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算．测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…②判断物体运动的性质：利用s

7、1、s2、s3…可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果各Δs的差值不等于零且在5%以内，可认为它们是相等的，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动．③求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：应用做匀变速直线运动的物体某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．如　④求被测物体的加速度有3种方法：方法1：“逐差法”．从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移