届高考物理二轮复习实验专题匀变速直线运动

一、实验目的(1)练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)。(3)测定匀变速直线运动的加速度。超链接二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50Hz时，每隔0.02s打一次点。

2．处理纸带数据时区分计时点和计数点计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的。

3．判断物体的运动是否为匀变速直线运动的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4、…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2。图实－1－1

三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。

四、实验步骤

1．仪器安装(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，细绳跨过定滑轮，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。实验装置见图实－1－2所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。图实－1－2

2．测量与记录(1)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，重复三次。(2)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，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1s。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。(3)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。(4)增减所挂钩码数，再重复实验两次。1．由实验数据得出v－t图象(1)根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点。(2)作一条直线，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v－t图线，它是一条倾斜的直线，如图实－1－3所示。

五、数据处理图实－1－3图实－1－4

六、注意事项(1)纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳。(2)实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带。(3)要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。(4)小车的加速度适当大些可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地打出6～7个计数点为宜。

七、误差分析(1)根据纸带测量的位移有误差。(2)电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等。(3)纸带运动时打点不稳定引起测量误差。(4)用作图法，作出的v－t图象并不是一条直线。(5)木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。实验原理与操作

[例1]

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________。A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B．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C．再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，每次必须由静止释放小车D．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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，重复三次F．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位。在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离

[解析]在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差。其中E项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源。

[答案]ABCDFG[题组演练]1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图实－1－5所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()图实－1－5A．实铃验时顾应先目放开所纸带朱再接民通电广源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．从著纸带占可求息出计调数点B对应叶的速删率D．相平邻两向个计集数点听间的距时间伯间隔稍为0.梨02臭s答案辽：C2．(2过01法2·咸阳辈模拟)在“测定略匀变扯速直舒线运辅动加任速度”的实验中造：(1最)除打读点计桐时器(含纸哭带、僚复写招纸)、小漏车、致一端长附有滑轮醋的长胸木板倘、细兵绳、织钩码泄、导炕线及轻开关导外，险在下杀面的仪哥器和拥器材画中，钻必须分使用度的有__坑__催__宵__。(填选沸项代号)A．电短压合拆适的50向H激z交流箱电源B．电开压可织调的灾直流枝电源C．刻求度尺D．秒蛛表E．天慈平(2房诚)实验抹过程妇中，盐下列按做法拳正确具的是__拳__端__莲__。A．先槐接通守电源片，再饥使纸竭带运翅动B．先佩使纸闻带运悲动，辅再接成通电叹源C．将售接好镇纸带汽的小虚车停霞在靠哀近滑竖轮处D．将秩接好举纸带潮的小请车停廉在靠屑近打购点计保时器炕处(3芳)如图主实－1－6所示谅为一袭次实月验得屯到的逗一条夹纸带视，纸蜻带上盒每相押邻的拿两计毒数点缓间都渔有4个点盛未画赶出，双按时想间顺戚序取0、1、2、3、4、5、6共7个计项数点擦，测炮出1、2、3、4、5、6点到0点的急距离亚，如检图所舞示(单位屡：cm骆)。由齿纸带粉数据便计算艳可得悼计数晕点4所代须表时违刻的李瞬时辰速度积大小v4＝__粉__怒__煮__m/隔s，小问车的惠加速命度大羡小为__香__祸__滋__肚m蹦/s2。(保留2位有民效数乘字)图实胡－1－6答案吗：(1给)A魔C(2像)A穴D(3胳)0它.4平10.霜76数据失处理街与误服差分程析[例2]在做“研究岭匀变毅速直谣线运友动”的实惠验中朱：(1闪)实验主室提脂供了允以下屋器材袄：打柴点计壳时器画、一滋端附笋有滑幅轮的触长木贞板、洒小车纪、纸费带、蹦细绳墨、钩登码、钟刻度唇尺、屠导线访、交瘦流电阻源、厘复写快纸、烛弹簧辆测力驾计。膊其中搏在本剩实验盼中不猛需要匠的器束材是__捆__否__汉__寇__范__里__正__。(2扬)如图属实－1－7所示做，是锻某同床学由耗打点扛计时料器得播到的最表示带小车善运动龄过程栽的一召条清命晰纸吹带，皱纸带董上两拣相邻酸计数养点间之还有蹄四个胡点没疏有画宝出，蹈打点情计时杏器打每点的蚂时间辰间隔T＝0.墙02怨s，其晋中x1＝7.为05育c猪m、x2＝7.社68降c兰m、x3＝8.贴33界c渠m、x4＝8.岸95春c拿m、x5＝9.逐61愧c等m、x6＝10向.2薯6充cm。图实赚－1－7下表蚕列出叶了打赞点计构时器河打下B、C、F时小誓车的炭瞬时切速度量，请梳在表鬼中填灶入打少点计静时器镰打下D、E两点棕时小概车的矿瞬时储速度胆。位置BCDEF速度(m·s－1)0.7370.8010.994(3酱)以A点为伐计时挽起点谦，在语坐标笑图实躺－1－8中画咬出小祖车的告速度狠－时渣间关问系图疗线。图实豆－1－8(4扇)根据扯你画习出的冒小车矮的速牵度－窗时间殖关系文图线客计算备出的垂小车辣的加栋速度a＝__消__伐__弯__逼m际/s2。(3俱)小车筐的速句度—时间史关系撤图线使如图实穿－1－9所示并。图实娃－1－9[答案](1撞)弹簧兄测力首计(2忠)0勾.8堪640.愉92夺8(3侍)见解吐析图(4娱)(陡0.抵64透±0锻.0乳1)[题组裂演练]3．小饲球做税匀变遥速直稠线运公动时恭的频迎闪照盲片如嗽图实骆－1－10所示，泼已知狼频闪迁周期T＝0.宏1岭s，小姨球相词邻位鸭置间饿距分术别为OA＝6.昨51望c觉m，AB＝5.涂59逆c毁m，BC＝4.注70夺c白m，CD＝3.河80想c蜓m，DE＝2.罚89倘c走m，EF＝2.飞00杜c笔m。小权球在饥位置A时的富速度抖大小vA＝__计__m/巷s。小欲球运龟动的赏加速氧度大鲜小a＝__述__身m跌/s2。(保留透两位售小数)图实岗－1－10答案掠：0.孝610.鼓904．如橡图实标－1－11所示显为一波次记段录小谦车运闪动情部况的往纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相贼邻的努计数客点，相邻爸计数携点的征时间顺间隔T＝0.挤1绪s。图实租－1－11图实订－1－12(2撑)将图帝线延瓦长与廉纵轴柱相交愿，交玩点的四速度织大小款是__溉__妈c待m/漫s，此溉速度告的物拴理意籍义是__主__隙__皱__悔__训__陈__犹__猪__引__估__衫__侦__枣__泡__键_。(3厅)小车缓的加笛速度船大小代是__优__色__送__。答案蓝：(1志)见解愤析(2恰)1堪1.识60胜(1今1.景30～11欲.6宵0均对)表示A点的需瞬时联速度(3全)0穴.5谱m守/s2实验绩的改棍进与骗创新[例3](2款01白2·山东泳高考)某同家学利陕用图弱实－1－13所示夫的实引验装咸置，豪探究叼物块休在水郊平桌悔面上它的运扇动规乎律。伏物块锋在重浴物的斜牵引幻玉下开舱始运寨动，宜重物茫落地职后，垂物块独再运率动一帐段距剪离停仆在桌述面上(尚未报到达听滑轮盆处)。从纸料带上房诚便于仇测量榜的点冻开始稠，每5个点迫取1个计慨数点鬼，相狠邻计走数点间的叠距离厘如图毫实－1－14所示裤。打点箩计时伪器电镰源的挪频率惠为50文H统z。图实辩－1－13图实仍－1－14[答案](1皆)67(或76)(2注)1塌.0寄01.逐20(3差)2陆.0珍0偏大一、妇本题流创新鹊点分脸析1.源于乞教材——本例踏中的竹实验误器材堂、实岔验原征理及孕利用喜纸带银求速洪度、豪加速渡度的潮方法誓与教葱材实赌验是羞相同习的。2.高于查教材——本例疯中因衡计数咽点6位于漆物体凭从加兄速到痰减速雷转折结的边洽缘，胞因此卡计数唇点6的速阳度不完能采详用求煌平均资速度炊的方鄙法直期接计凳算，镇另外拾本例薄中还香指出培了一蚁种测烈量物斯体间宁动摩著擦因双数的毫方法控。二、最本实槐验还勉可以熔从以昆下方谊面进猎行改例进创索新(一)实验戚器材简的创闻新2.如果均提供卵闪光皆照相闸机和泊刻度观尺，婶我们霞可以砌用处引理纸采带的怖方法胁，求升出物新体的页瞬时魂速度乞及物马体的土加速鲜度。(二)数据令处理如果桥测得侵物体睁运动泻的位秋移和边对应腿时间较。[题组择演练]5．某模同学揭为估春测摩签托车真在水显泥路丹面上屯行驶傻时所做受的们牵引力，友设计抖了下饲述实沸验：买将输眯液用皂的50呈0mL玻璃脆瓶装培适量水后挡，连荒同输钳液管闭一起伸绑在胸摩托塔车上冠，调昨节输稿液管言的滴水速建度，畅刚好跳每隔1.竹0盒s滴一环滴，袖该同叛学骑勒摩托认车，再先使之加行速到种某一场速度查，然村后熄虑火，劈燕保持控摩托尚车沿冻直线叠滑行，探图实蜓－1－15是某浴次实贼验中室水泥批路面潮上的选部分器水滴(左侧影是起痒点)。设昨该同吗学质丛量为50娇k鄙g，摩渐托车轰的质皱量为75kg版(g＝10钩m/爷s2)，根孙据该存同学笛的实间验结带果可顾估算(图中长度溪单位匀：m)：图实订－1－15(1调)骑摩驰托车灭行驶否至D点时纪的速重度大还小为__膏__纹__叠__m/剂s；(2押)骑摩侮托车店加速冷时的存加速首度大汤小为__摔__呜__绑__箭m哪/s2；(3眉)骑摩懒托车饭加速弓时的雨牵引窗力大阻小为__极__定__康__悲N。答案妖：(1亩)1吨4.营0(2昂)3历.7凉9(3庄)4呀97亏.56．图欺实－1－16是“研究趁匀变世速直拒线运礼动”实验窝中获室得的一条娘纸带两，O、A、B、C、D和E为纸抹带上眉六个掘计数点。母加速辨度大查小用a表示毒。图实酱－1－16(1慢)OD间的厘距离养为__陶__修__呢__辈cm。(2阵)如图墓实－1－17是根斑据实应验数类据绘聋出的x—t2图线(x为宾各计菊数点量至同幅一起立点的旋距离)，斜帖率表魂示__肥__放__辆__，其饮大小兰为__况__腥__选__从m蓄/s2(保留迷三位伶有效岂数字)。图实逢－1－177.利用奔图实氏