【立体设计】2012高考生物理 第1章 第4讲 实验 研究匀变速直线运动知识研习 新人教版.ppt

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1、1．电磁打点计时器电磁打点计时器是一种利用打点计时的仪器．它使用电源，工作电压在以下．当电源的频率为50Hz时，它每隔打一个点．电磁打点计时器的结构如图所示．交流10V0.02s2．电火花计时器电火花计时器使用交流电源，工作电压是．电火花计时器的构造如图所示．220V(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出vt图，直线的斜率即加速度．考点　研究匀变速直线运动1．实验目的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变化的规律．2．实验原理沿直线运动物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、…若v2－v1＝v3－v2＝v

2、4－v3＝…则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变3．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．4．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，实验装置如图．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

3、三次．(4)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量点开始来确定计数点．为了计算方便和减小误差，通常用连续打点5次的时间作为时间单位，即T＝0.1s，如图所示．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中．(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．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计数点处小车的速度v/m·s－15．数据处理及实验结论(1)由实验数据得出vt图象①根据表格中的v、t数据，

4、在直角坐标系中仔细描点，如图所示．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做一条直线，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，应均匀分布在直线的两侧．这条直线就是本次实验的vt图象，它是一条倾斜的直线．(2)由实验得出的vt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直接分析图象的特点得出，小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，如图所示．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通过函数关系进一步得到，既然小车的vt图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数

5、关系式为v＝kt＋b.显然，v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．6．注意事项(1)交流电源的电压及频率要符合要求．(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸．(3)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．(4)先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．(5)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，小车到达滑轮前及时用手按住它．(6)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜

6、．(7)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取1个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s.(8)要多测几组，以尽量减小误差．(9)描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点．【案例1】(2010·广东理综)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字

7、)．【答案】(1)0.02s(2)0.68～0.72cm0.100m/s【案例2】　某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中的0、1、2…6点所示．c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3…x6.d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：