第二章 实验 研究匀变速直线运动ppt课件

1、实验研讨匀变速直线运动第二章探求匀变速直线运动规律学习目的1.进一步练习运用打点计时器并会求瞬时速度.2.会利用vt图象处置实验数据，并据此分析物体运动的性质.3.能根据实验数据利用vt图象或逐差法求加速度.内容索引技艺贮藏明确原理 提炼方法题型演练学以致用 实训演练达标检测检测评价 达标过关技艺贮藏一、实验原理一、实验原理如图如图1所示，为打点计时器打出的一条纸带，利用纸带记录的数据，可以所示，为打点计时器打出的一条纸带，利用纸带记录的数据，可以判别物体的运动性质，求出各点的瞬时速度，并求出物体的加速度判别物体的运动性质，求出各点的瞬时速度，并求出物体的加速度.图11.利用纸带判别物体能否做

2、匀变速直线运动沿直线运动的物体在延续相等时间内的位移分别为s1、s2、s3、s4、sn，假设s snsn1，那么阐明物体在做匀变速直线运动，且s .s2s1s3s2s4s3aT22.求某点的瞬时速度根据平均速度法求出各计数点的速度.vn ，T为两计数点间的时间间隔.二、实验器材打点计时器、 、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、 、坐标纸.交流电源刻度尺三、实验步骤三、实验步骤1.如图如图2所示，把一端装有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出所示，把一端装有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，衔接好电路桌面，把打点计时器固定在长木

3、板没有滑轮的一端，衔接好电路.图22.把细绳一端拴在小车上，另一端跨过定滑轮，并挂上适当的钩码，调整安装，使小车能在长木板上平稳地加速滑行.3.把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面.4.把小车停在接近打点计时器处，先 ，再 (填“放开小车或“接通电源)，让小车拖着纸带运动.于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带，再反复实验两次.接通电源放开小车四、数据处置四、数据处置1.挑选纸带并丈量挑选纸带并丈量在三条纸带中选择一条点迹最明晰的在三条纸带中选择一条点迹最明晰的.为了便于丈量，舍掉开头一些过于为了便于丈量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点密集的点

4、迹，找一个适当的点当作计时起点(0点点)，每，每5个点个点(相隔相隔0.1 s)取取一个计数点进展丈量，如图一个计数点进展丈量，如图3所示所示.(相邻两点间还有相邻两点间还有4个点未画出个点未画出)图32.瞬时速度的计算和记录(1)根据vn ，计算某点瞬时速度，其中T0.1 s.(2)设计表格并记录相关数据位置1234567时刻t/s0.10.20.30.40.50.60.7v/(ms1) 3.作出小车运动的vt图象(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央.(2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置.(3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合这些点.如图4所示.图4

5、察看所得到的图线，分析小车的速度随时间变化的规律.4.求出小车的加速度方法有两种：(1)利用vt图象的斜率：a .(2)利用逐差法其中T为相邻两个计数点间的时间间隔这样使所给的数据得到了有效利用，到达了减小误差的目的.五、本卷须知五、本卷须知1.开场释放小车时，应使小车开场释放小车时，应使小车 (填填“接近或接近或“远离远离)打点计时器打点计时器.2.先先 ，等打点稳定后，再，等打点稳定后，再 (填填“接通电源或接通电源或“释释放小车放小车).3.打点终了，立刻封锁电源打点终了，立刻封锁电源.4.选取一条点迹明晰的纸带，舍弃点迹密集部分，适中选取计数点选取一条点迹明晰的纸带，舍弃点迹密集部分，

6、适中选取计数点(留留意计数点与计时点的区别意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔，弄清楚所选的时间间隔T等于多少等于多少.普通在普通在纸带上每隔纸带上每隔4个点取一个计数点，即打点计时器所接电源频率为个点取一个计数点，即打点计时器所接电源频率为50 Hz时，时间间隔为时，时间间隔为T .接近接通电源释放小车50.02 s0.1 s5.在坐标纸上画vt图象时，留意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面中央.6.利用描出的点作vt图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应作一条 ，使大多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点 分布在直线(或曲线)两侧，个分别线较远的点应舍去.平滑的

7、直线或曲线均匀题型演练例例1在在“测定匀变速直线运动的加速度实验中，某同窗进展了以下测定匀变速直线运动的加速度实验中，某同窗进展了以下实验操作步骤，试找出其中错误和脱漏的步骤实验操作步骤，试找出其中错误和脱漏的步骤(脱漏步骤可编上序号脱漏步骤可编上序号G).A.拉住小车，将小车移到接近打点计时器的一端后，放开小车，再接通拉住小车，将小车移到接近打点计时器的一端后，放开小车，再接通 电源电源B.将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，并接好电路将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，并接好电路C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适

8、当的钩码D.取下纸带，再断开电源取下纸带，再断开电源E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F.从所打的纸带中选取较为理想的纸带进展丈量分析从所打的纸带中选取较为理想的纸带进展丈量分析一、实验操作错误和脱漏： ； ；G. ；正确的步骤顺序为 .答案A中应先接通电源，再放开小车D中应先断开电源，再取下纸带换上新纸带，反复操作两次BECADGF二、利用vt 图象处置实验数据例例2在做在做“探求小车速度随时间变化的规律的实验中：探求小车速度随时间变化的规律的实验中：(1)实验提供了以下器材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、实验提供了以下器

9、材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计，其中在本实验中不需求的器材是测力计，其中在本实验中不需求的器材是 .解析本实验中不需求丈量力的大小，因此不需求的器材是弹簧测力解析本实验中不需求丈量力的大小，因此不需求的器材是弹簧测力计计.弹簧测力计答案解析图5位置BCDEF速度/(ms1)0.7370.8010.9280.9940.864(2)如图5甲所示是某同窗由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条明晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间

10、隔T0.02 s，那么相邻两个计数点间的时间间隔为 s，其中s17.05 cm、s27.68 cm、s38.33 cm、s48.95 cm、s59.61 cm、s610.26 cm.如下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.答案解析0.1解析根据某点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来解析根据某点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来替代知：替代知：(3)以A点为计时起点，在图乙所示坐标系中画出小车的速度时间关系图线.答案见解析图答案解析乙解析小车的速度时间关系图线如下图解析小车的速度时间关系图线如下图(4)计算出的

11、小车的加速度a m/s2.答案解析0.64(0.01)解析在解析在vt图象中，图线的斜率表示加速度的大小，图象中，图线的斜率表示加速度的大小，三、逐差法的了解及运用例例3如图如图6所示，是某同窗丈量匀变速直线所示，是某同窗丈量匀变速直线运动的加速度时，从假设干纸带中选取的一运动的加速度时，从假设干纸带中选取的一条纸带的一部分条纸带的一部分.他每隔他每隔4个点取一个计数点，个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间间隔的丈量图上注明了他对各个计数点间间隔的丈量结果结果.(计算结果均保管两位小数计算结果均保管两位小数)图6(1)为了验证小车的运动是匀加速直线运动，请进展以下计算，填入表内.(单位

12、：cm，电源频率为50 Hz)s2s1s3s2s4s3s5s4s6s51.60答案1.551.621.531.611.58解析解析解析s2s11.60 cm；s3s21.55 cm；s4s31.62 cm；s5s41.53 cm；s6s51.61 cm； 1.58 cm.各位移差与平均值最多相差 cm，即各位移差与平均值最多相差 %.由此可得出结论：小车在恣意两个延续相等的时间内的位移之差，在误差允许的范围内相等，所以小车的运动是 .答案解析0.053.16匀加速直线运动解析各位移差与平均值最多相差解析各位移差与平均值最多相差0.05 cm，即各位移差与平均值最多相，即各位移差与平均值最多相差

13、差3.16%.由此可得出结论：小车在恣意两个延续相等的时间内的位移之由此可得出结论：小车在恣意两个延续相等的时间内的位移之差，在实验误差允许范围内相等，所以小车的运动是匀加速直线运动差，在实验误差允许范围内相等，所以小车的运动是匀加速直线运动.(2)小车的加速度a m/s2.答案解析1.58解析采用逐差法解析采用逐差法达标检测1.(多项选择)在“探求小车速度随时间变化的规律的实验中，以下说法正确的选项是A.经过调理滑轮的高度，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条 直线上B.坐标轴单位长度越小越好C.开场前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带D.钩码的质量越大越好答案解析1231

14、23解析实验中调理滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘解析实验中调理滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小误差，在一条直线上，可以减小误差，A正确；正确；要适当地选取坐标轴的单位长度，使图象尽量分布在坐标平面中央，要适当地选取坐标轴的单位长度，使图象尽量分布在坐标平面中央，B错误；错误；开场前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，开场前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，C正确；正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误错误.2.某同窗学习了“自在落体运动后，想到既然自在落体也是匀变速直

15、线运动，那就可以设计一自在落体运动来丈量重力加速度g.于是和同窗协作，按照如图7甲所示的安装来进展实验.123图7答案123(1)实验室中电火花计时器是 仪器.计时解析电火花计时器是计时仪器解析电火花计时器是计时仪器.(2)该同窗实验时让重物从静止下落，并且丈量了第1、2点的间距接近 mm，就可以确珍重物做的是自在落体运动.2解析(3)做完实验，选择了一条纸带，并截取了中间某一段，如图丙，知时间间隔为T.那么丈量C点速度vC ，重力加速度g .(写表达式)答案123解析(4)另一同窗计算了其中延续5个点的速度，如下表，请在图乙中描画出该运动的vt图象.答案123解析12345v/(ms1) 1.095 1.385 1.475 1.665 1.855t/s0.020.040.060.080.10经过图象得出重力加速度g m/s2，产生偏向的缘由 .9.71(9.509.80均可)遭到阻力的作用答案见解析图答案见解析图1233.一个小球沿斜面向下运动，用每隔 曝光一次的频闪相机拍摄不同时辰小球位置的照片，如图8所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为 ，测得小球在几个延续相等时间内的位移数据见下表：123图8s1/cms2/cms3/cms4/cm8.209.3010.4011.5