'纸带'问题分析与处理.ppt

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1、纸带问题分析与处理纸带问题主要研究内容：1、纸带的运动性质2、纸带某点的瞬时速度3、纸带的加速度一、纸带的运动性质1、匀速直线运动：2、匀变速直线运动：3、非匀变速直线运动：任意相等时间间隔里的位移相等（或位移差为零）任意相邻相等时间间隔里的位移差相等任意相邻相等时间间隔里的位移差不确定例1、已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以2.0N的水平恒力，拉动小车沿水平面运动，小车尾部夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示；然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机以

2、额定功率工作，让小车仍在该水平面上运动，打点计时器打出的部分纸带如右下图所示。（两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出，电源频率为50Hz。相邻计数点间的距离已标在图上，单位mm。）由以上两步操作可知：小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为__；小车上电动机的额定功率为。5Ns/m0.45W二、纸带某点的瞬时速度思考：由得VA=5.89.613.417.3S1S2S3S4ABCDE例：如图所示纸带，时间间隔为0.02s。则可以得到，VB=SAC/tACmmVt/2=(V0+Vt)/2VC=SBD/tBD(VB＋VC)/2拓展应用2、验证动能定理。

3、mM?选取一段纸带，如2－3来研究需要测量那几个物理量？选取一段纸带，如2－3来研究思考、在实验过程中，为了使实验数据更易获得，操作更加的简单，并减少误差，以下操作有必要的是（）A、m使用密度大、体积小的重锤；B、增大M的质量，使M>>m；C、垫高打点计时器的一端，平衡摩擦力。ABCmM拓展应用3．如图所示，将包有白纸的圆柱棒总质量为m替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图所示。测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106

4、mm，已知马达铭牌上有“1500r／min”字样，由此验证机械能守恒。由以上内容回答下列问题：(1)毛笔画的线距时间间隔T＝_______，b图中圆柱棒的___端是悬挂端．(填“左”或“右”)0.04s左(2)如何利用所绘的白纸，验证机械能守恒？如选择CD段来研究。根据图中所给数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落速度vC＝______，画下记号D时，圆柱棒下落速度vD＝_______，动能的变化量为______，在这段位移上，圆柱棒重力势能的变化为___________BD/2TCE/2TmghCD三、利用纸带求加速度△s=aT25.89.613.417.3S1S2S

5、3S4ABCDE思考：某同学测量匀变速直线运动的加速度，从若干纸带中选中一条纸带的一部分，各个相邻点之间的时间间隔是0.02s，图上注明了他对各个计时点间距离的测量结果。根据纸带数据，你能得出纸带的加速度吗？mm分析：利用△s=aT2方法：逐差法5.89.613.417.3S1S2S3S4ABCDEmm逐差法：可得s3-s1=2a1T2s4-s2=2a2T2a=(a2+a1)/2=[(s4-s2)/2T2+(s3-s1)/2T2)]/2=(s4+s3-s2-s1)/4T2逐差法的其实是将纸带分为两大段处理．思考：1若所给纸带为奇数段，如何求加速度？2、是否还有别的方法求

6、加速度？法三、图象法求出A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a．0T2T3T4T5T6Tt/sv/(ms-1)法二、利用所计算的速度：a=(vt-v0)/t三、利用纸带求加速度法一、△s=aT2用逐差法（两段法）5.89.613.417.3S1S2S3S4ABCDEmm拓展应用4.想想，可否用纸带测量自由落体的加速度？一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验。这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带。把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如图所示。拓展应用5、

7、在“验证牛顿运动定律的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，重物的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上的点计算。（1）为测量动摩擦因素，需要测量的物理量有（）（2）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝。（用被测的物理量的字母表示，重力加速度为g）。M、m、a总结：由上述几个例子，可见纸带的实验方法，在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律中都有应用。纸带反应了物体的运动状态，用长度关系表现了速度关系，应熟练掌握用纸带求速度、加速度的方法。拓展应用5、（08全国卷）已知O、A、B