高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动理论指导新人教版

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1、【创新方案】2014年高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动一实验目的⑴练习使用打点计时器，学会用打点纸带研究小车的运动情况。(2)会利用打点纸带求匀变速直线运动的速度、加速度。⑶能画出小车运动的y—Z图象，根据图象求加速度。二实验原理1.打点计时器(1)作用：计时仪器,当所用交流电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点。(2)工作条件电磁打点计时器：6V以下交流电源电火花计时器：220V交流电源(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。②可以利川纸带上打出的点确定计数点间

2、的时间间隔。③通过研究纸带上各点之间的间距，可以判断物体的运动情况。2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设X、％、曲、&…为纸带上相邻两个计数点Z间的距离，假如△/=朋一为=才3—X2=*—&=•••=常数，即连续相等的时间间隔内的位移Z差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。3.由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度咕=(心+x〃+i）/2人4.由纸帯求物体运动加速度的方法(1)逐差法：即根据乂一为=禺一曲=必一必=3白尸(7为相

3、邻两计数点Zl、可的时问问隔)，求出0=(乂一必)/3严,及=(廊一卫)/3严,日3=(矗一朋)/3兀再算岀&、&2、&3的平均值日=（日1+日2+日3）/3=9T,即为物体的加速度。⑵图彖法：求出打各个计数点时纸带的瞬时速度,再作出v-t图象，图象的斜率即为物体做匀变速•肓线运动的加速度。三实验器材电火花计吋器或电磁打点计吋器、-•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。四实验步骤(1)把带有滑轮的长木板平放在实验桌上，将滑轮伸出桌面，把打点计吋器固定在长木板上没冇滑轮

4、的一端，并把打点计时器连接在电源上。(1)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑伦，下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器的限位孔，并压在复写纸F面，把它的一端固定在小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行。实验装置如图实一1一1所示。图实一1一1(2)将小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，等打点计时器打点稳定后，放开小车。换上新纸带，重复实验3次。(3)从儿条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点収一个计数点，确定好计数始点，并

5、标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离岀记录并填入表中。位宜编号0123456时间t/so/mx/mf/(m•s')(4)计算出相邻的计数点之间的距离山、曲、X3—C(5)利川一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求出各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中。(6)增减所挂钩码数，再做两次实验。五」数据处理图实_1_21.由实验数据得出y—Z图象⑴根据表格中的y、广数据，在直角他标系中仔细描点。(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点

6、应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的卩一十图线，它是一条倾斜的直线。2.由实验得出的孑一才图彖进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律有两条途径进行分析：图实一1—3⑴直接分析图象的特点得出。小车运动的LZ图象是一条倾斜的直线，如图实一1—3所示，当时间增加相同的值A7速度也会增加相同的值由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化。(2)通过函数关系进一步得到，既然小车运动的v-t图彖是一条倾斜的直线，那么r随才变化的函数关系式为v=kt+b,显然u与才成线性关系，小车的速度随时间均匀变化。六注童

7、事项(D平行：纸带、细绳要和长木板平行。(2)靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位迸。(3)—先一后：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。(4)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，小布与滑轮碰撞。(5)减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集。(6)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。(7)准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选収合适的单位，仔细描点

8、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。七误差分析(1)小车运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起系统误差。(2)纸带上计数点间距测量以及作lt图象引起偶然谋差。八它案设计如图实一1一4所示，利用频闪灯、小球、刻度尺可以测量小球沿斜而下滑过程中的加速度。图中是频闪灯在相同时间间隔厂闪光照相得到的闪光照片，若用刻度尺测出相邻小球间的间隔北、X2、上、…，利用逐差法△x=界,町以求出小球的