高考物理总复习 第一单元 运动的描述 匀变速直线运动 实验1 研究匀变速直线运动教师用书（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理教案VIP免费

实验1研究匀变速直线运动实验目的1.练习使用打点计时器,学会用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律。2.会利用打点纸带测量匀变速直线运动的速度和加速度。3.能画出小车运动的v-t图象,会根据图象求加速度。实验原理1.打点计时器(1)打点时间:当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。(2)工作电源:电磁打点计时器的工作电源为4V~6V交流电源;电火花计时器的工作电源为220V交流电源。2.求瞬时速度的方法纸带如图所示,若打点时间间隔为T,则vn=xn+xn+12T。3.求加速度的方法(1)“逐差法”求加速度利用公式Δx=aT2可得a=ΔxT2。(2)“图象法”求加速度利用纸带求出各点的瞬时速度,画出v-t图象,求出图线的斜率即加速度。实验器材小车、细线、一端附有定滑轮的长木板、钩码、纸带、交流电源、导线,还需要打点计时器和刻度尺。实验步骤1.把一端附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上没有滑轮的一端,连接好电路。2.把细线拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车后面。3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源,再取下纸带。4.换上新纸带,重复操作三次。5.选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在便于测量的地方选择合适的计数点,依次标明0、1、2、3、4、5、6,测量各点之间的间距填入下表中。6.依次求出计数点1、2、3、4、5对应的瞬时速度,填入表中。计数点0123456从0到该计数点长度/mx1x2x3x4x5x6各段长度/m0~21~32~43~54~65~7速度/(m·s-1)数据处理1.根据实验数据画出v-t图象。2.根据图象求出图线的斜率即小车运动的加速度。1.(2017全国卷Ⅰ,22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)(1)由图乙可知,小车在桌面上是(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2。(结果均保留2位有效数字)解析(1)小车运动时由于受摩擦力的作用,速度逐渐减小,滴水计时器滴下水滴的间距逐渐变小,因此小车从右向左运动。(2)滴水的时间间隔T=3045s=23s小车运动到A点位置时的瞬时速度vA=xn+xn+12T=(117+133)×0.0012×(23)2m/s≈0.19m/s根据逐差法,共有5组数据,舍去中间的一组数据,则加速度a=x4+x5-x1-x26T2=(100+83-150-133)×0.0016×(23)2m/s2≈-0.037m/s2因此加速度的大小为0.037m/s2。答案(1)从右向左(2)0.190.0372.(2018北京卷,21)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下:a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图乙中A、B、C、D、E、F……所示。c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图丙所示。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,需要使用的有和(填选项前的字母)。A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)(2)在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象。(3)观察v-t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是。v-t图象斜率的物理意义是。(4)描绘v-t图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度ΔxΔt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差(选填“有关”或“无关”)。(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴...