实验_设计研究匀变速直线运动

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1、WORD资料可编辑实验一　研究匀变速直线运动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.实验原理(如图1所示)图13.实验步骤(1)按照如图所示实验装置，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，先接通电源，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.4.注意事项(1)平行：纸带、细绳

2、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，防止钩码落地及小车与滑轮相撞.(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50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)小车从靠近打点计时器位置释放.1.数据处理(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.专业整理分享WORD资料可编辑(2)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

3、.②利用逐差法求解平均加速度a1＝，a2＝，a3＝⇒a＝＝③利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝④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50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相

4、等的时间间隔内的位移之差就一定相等.命题点一　教材原型实验例1　(2017·全国卷Ⅰ·22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图2(a)所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)图2(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.专业整理分享WORD资料可编辑(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动

5、.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2.(结果均保留两位有效数字)答案　(1)从右向左　(2)0.19　0.038解析　(1)小车在阻力的作用下，做减速运动，由题图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动.(2)已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为T＝s＝s，所以A点位置的速度为vA＝m/s≈0.19m/s.根据逐差法可求加速度a＝，解得a≈－0.038m/s2，故加速度的大小为0.038m/s2.变式1　如图3所示，是某同学由打点计

6、时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率f＝50Hz，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm.图3(1)下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度.(结果保留三位有效数字)位置BCDEF速度(m·s－1)0.7370.8010.994(2)以A点为计时起点，在图4中画出小车的速度—时间图线.图4(3)根据你画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度a＝____

7、____m/s2.(结果保留两位有效数字)(4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49Hz，而做实验的同学并不知道，专业整理分享WORD资料可编辑由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________.(选填“大”或“小”)答案　(1)0.864　0.928　(2)如图所示(3)0.64　(4)大命题点二　实验拓展创新1.复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景.因此，要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.2.情景拓展3.数据处理(1)加速度的获得：靠