实验探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律

1、第四讲实验：探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律1. 电磁打点计时器使用的工作电压为的交流电源电火花打点计时器使用的电源电压为 V若电源频率是50Hz，则每隔s打一次点2. 打点计时器所打纸带的处理(1) 取点原则：必须从打下的纸带中选取的纸带，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的位置取开始点A，然后每5个点(即每隔4个点)取一个计数点B、C、D、E、F，如图所示这样每两个计数点间的时间间隔为T0.1s，这样计算比较方便(2) 从纸带读取长度的方法：读取长度利用毫米刻度尺，测出各点到A点的距离，算出相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6，由于毫米尺的最小刻度是1mm，读数时必须

2、估读到位(3) 利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法利用打下的纸带求任一计数点对应的瞬时速度，如vB利用vt图象求a，求出B、C、D、E、F各点的瞬时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是所要求的加速度直接利用纸带求加速度，如用x1、x2求加速度a1. 利用打点纸带判断物体的运动性质(1) 根据匀速直线运动的位移公式xvt知，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判定物体做匀速直线运动(2) 由匀变速直线运动的推论xaT2知，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动2. 为了计算方便，通常每隔T0.1s取一个计数点，计算第n个点的瞬时速度时有v

3、n，取相邻4段计算加速度，则有a，这种方法叫“逐差法”，实际上可以看做取两个相邻的大段以上各段位移都用上了，能有效地减少偶然误差易错点：计算过程中没有注意单位换算，计算结果没有根据题意保留几位有效数字【例1】 (2018届扬州学业水平模拟)在“用电火花计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中，下列说法正确的是()A. 电火花计时器应使用6V以下的交流电源 B. 电火花计时器应使用220V的直流电源C. 纸带上点迹密集的地方表明物体的速度较小 D. 纸带上点迹密集的地方表明相邻点间的时间较短笔记：【例2】 (2018届无锡学业水平模拟) 用打点计时器研究某下落物体的匀变速直线运动，得

4、到如图所示的纸带已知交流电频率是50Hz，AB、BC间各有一个点，测得AB7.65cm，BC9.15cm.(1) 打点计时器打出相邻两个点间时间间隔为s.(2) 物体的加速度为m/s2，打B点时物体的瞬时速度为m/s.笔记：【例3】 (2017届淮安中学模拟)如图所示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，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果(单位：cm)(1) 为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，并填入表内(单位：cm)x2x1x3x2x4x3x5x4x6x5x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

5、%.由此可得出结论：小车在的位移之差在范围内相等，所以小车的运动是(2) 根据a，可以求出：a1m/s2，a2m/s2，a3m/s2，所以am/s2.笔记：1. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)某打点计时器使用的电源频率为50Hz，则纸带上连续打下两点的时间间隔是()A. 0.01s B. 0.02s C. 0.03s D. 0.04s2. 小明拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动，纸带上打出的点如图所示，由此判断纸带的运动情况是()A. 先匀速后减速 B. 先加速后匀速 C. 先减速后加速 D. 先加速后减速3. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，“验证机械能守恒定律”

6、实验中打出一条纸带，O为重物开始下落的起始位置，P为下落过程中的某一点测得OP间距离为h、时间为t，P前后相邻两点间的距离为x，时间间隔为t.则计算P点瞬时速度v的表达式为()A. v B. v C. v D. v4. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中：(1) 安装纸带时，应将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的(选填“上方”或“下方”). 把纸带固定在小车上，应在放开小车(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源. (2) 图为实验中打出的一段纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s.根据所给的纸带，利用刻度尺进行测量，求得P

7、点的速度为m/s.5. (2011年江苏省普通高中学业水平测试)小明用打点计时器研究小车的运动，在实验过程中：(1) 打点计时器应使用(选填“直流”或“交流”)电源(2) 他打出一条纸带，按打点先后顺序每5个点取一个计数点，并计算出相应时刻的瞬时速度，如下表所示请根据表中的数据，在坐标系中作出小车运动的vt图象计数点ABCDEF时刻t/s00.10.20.30.40.5瞬时速度v/(m·s1)0.1500.2050.2700.3300.3950.450(3) 由作出的v-t图象可以判断，小车做(选填“匀速”“匀加速”或“变加速”)直线运动1. (2017届镇江学业水平模拟)下列关于电

8、火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是()电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A. B. C. D. 2. (2018届徐州学业水平模拟)某同学在探究小车速度随时间变化规律的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是()A. 每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.1sB. 每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.08sC. 只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D. 直接研究纸带上的点，无需取计数点3. (2017届扬州学

9、业水平模拟)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法中正确的是()A. 打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮的一端B. 开始实验时小车应放在靠近打点计时器的一端C. 应先释放小车，再接通电源D. 牵引小车的钩码个数越多越好4. (2018届扬州学业水平模拟)在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”的实验中，用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50Hz)、钩码、纸带、细线组成如图(a)所示的装置，钩码拉动小车，小车做匀加速直线运动，得到如图(b)所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出(a) (b) (1) 在本实验中，某同学操作了以下实验步骤，其中有明显错误的步骤是(填字母)A. 将打点计时器固定在木板上，并接好电路B. 将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下