高考物理必考实验精细精讲实验一研究匀变速直线运动学案

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1、实验一　研究匀变速直线运动目录课前预习·基础落实课堂互动·考点突破课前预习·基础落实【实验目的】1.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。3.能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度。【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.判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1.x2.x3.x4…为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝常数，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。3.求物

2、体瞬时速度的方法如图实Ⅰ－1所示:则vn＝。4.求物体加速度的方法(1)“逐差法”求加速度如图实Ⅰ－2所示:a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝，这样使所给数据全部得到利用，以提高精确度。(2)“图象法”求加速度求出纸带上各计数点的瞬时速度，画出v－t图线，直线的斜率即表示加速度。【实验器材】打点计时器.纸带.一端附有定滑轮的长木板.小车.细绳.钩码.刻度尺.电源.导线。【实验步骤】1.把附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

3、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。实验装置见图实Ⅰ－3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。4.从几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，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0.1.2.3.4.…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中。5.计算出相邻的计数点之间的距离x1.x2.x3.…。6.利用一段时间内的平均速度

4、等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1.2.3.4.5的瞬时速度，填入上面的表格中。7.增减所挂钩码数，再做两次实验。【数据处理及实验结论】1.由实验数据得出v－t图象(1)根据表格中的v.t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图实Ⅰ－4可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上。(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落在这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v－t图象，它是一条倾斜的直线。2.由实验得出的v－t图象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:(1)小车运动的

5、v－t图象是一条倾斜的直线如图实Ⅰ－5所示，当时间增加相同的值Δt，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化。#@(2)既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，所以小车的速度随时间均匀变化。【注意事项】1.交流电源的电压及频率要符合要求。2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。3.先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。4.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，使纸带上的点过于密集。5.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点

6、迹清晰。适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T。6.测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差。课堂互动·考点突破考点一　实验原理与操作[例1]　(广东理综)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图实Ⅰ－6甲所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。(1)部分实验步骤如下:A.测量完毕，关闭电源，取出纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固

7、定在平板上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是:________。(用字母填写)(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝____s。(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________。(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________。[答案]　(1)DCBA　(2)0.1(3)　(4)针对性训练:1.(佛山模拟)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。(1)电磁打点计时器是一种使用________(选填“交流”或“直流”)#@电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，当电源的频率为50

8、Hz时，它每隔________s打一次点。(2)使用打点计时器时，接通电源与让纸