《点亮高考》物理系列教案：15《实验 研究匀变速直线.doc

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1、第5讲实验：研究匀变速直线运动★一、考情直播1.考纲解读考纲内容1.研究匀变速直线运动能力要求1.会正确使用刻度尺、电火花计时器或电磁打点计时器.2.知道川多次测量求平均值的方法减小偶然谋差，能在某些实验屮分析谋差的主要來源.考向定位电火花计时器或电磁打点计吋器是最基本的物理仪器,每年高考题屮均出现了电磁打点计时器和逐差法处理纸带问题，不过课差分析也要引起高考注意.2.考点整合(1)考点1测定物体运动的加速度、求某时刻的速度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.(2)器材与装置纸带打点计时器器材：小车，细绳，钩

2、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.装直：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卜运动，分析实验所得的纸带.(3)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.%1先接通电源再放开小车.%1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点，并做好标记供分析用.%1将纸带平放在水平桌而上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录，不要分段测最.%1小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量谋差，一般能在约50cm的纸带上清楚収7-8个计数点为宜.%1纸带

3、运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦.(4)实验方法%1纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸帯中选点迹清楚的一•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&、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O.ls,便于计算•测出相邻计数点间的距离Si、S2、S3…%1判断物体运动的性质：利用"、S2、S3…可以计算相邻相筹时间内的位移差S2・Si、S3・S2、S「S3…，如果各的差值不等于零且在5%以内，可认为它们是相筹的，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动.%1求被测物体在任一计数

4、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屮间时刻的瞬时速度.如卩亠—冬c2T%1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，则_（为+$5+必）一（山+$2+归）"9T3（m-刃）严方法2：利用任意两段相邻记数点I'可的位移求加速度，最后取平均值.如d=方法3、利用血图象求加速度.求出&、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如图152所示的沪r图线，图线的斜率就是加速度G特别注意：在计算时衣尽量用全数据，同吋注意各物理量的单位要统一到国际单位制屮。注意两相邻计数点间的时间间隔。/12.8C4.4

5、05.957.579.1010.71I◎s；'S41「'S6[cm）OABCDE♦•••••图1-5-3【例1］如图1-5-3是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测景结果.所接电源是频率为50Hz的交流电.S2—S1Sj—S2S

6、—S3S5—S4Sc-S5As（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）各位移差与平均值最多相差-cm,由此可以得出结论：小车的运动是（2）两个相邻计数点间的时间间隔△/二（3）物体的加速度的计算式a二，加速度为a=m/s'.（4

7、）计算打计数点B时小车的速度用二m/s.（5）在图1-5-4中绘出旷E图线,并确定物体的加速解析（1）I据表（单位：cm）度a=m/s2.S2—S1S3—S2Si—S3S5—S4So—S5L601.551.621.531.611.58由数据表分析对知：各位移差与平均值最多相差0.05cm,在谋差范围内相邻相等时间内的位移爰近似相等，因此可以得出结论：小车的运动是匀变速口线运动.（2）该打点计时器所接的电源是频率为50居的交流电，纸带上的计数点每隔4个点取-个，即两个相邻计数点间有5段相等时间间隔，所以两个相邻计数点间的时间间隔为：A/=5x—5=0.15.50⑶用逐差法來计算加速度

8、.廿坛汁。厂新"二新，取平均假-叱严'*皆W）.将数据代入上式即得加速度的儆(7.57+9.10+10.71)-(2.80+4.40+5.95)9x0.12%l0~2m/s2=.5Sm/s2（4）由于该物体做匀变速直线运动，因此，打収B计数点时物体的速度等于AC段平均速度宀詈二号护xg”/$=°.5⑻讥.也可以用。D间距离來计算4A/图1-5-5（5）分别计算出A、B、C、D、E点的速度,图屮描上点，然后画一条斜线，使尽量多的点落在线上,如图1・5・5所示.有以上数