《高中物理一轮复习课件：实验：研究匀变速直线运动的特点.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理一轮复习课件：实验：研究匀变速直线运动的特点.pptx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验：研究匀变速直线运动的特实验：研究匀变速直线运动的特点点原理装原理装置图置图(1)不需要平衡摩擦力。不需要平衡摩擦力。(2)不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。操作操作要领要领(1)平行：细绳、纸带与长木板平行平行：细绳、纸带与长木板平行。(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置。靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置。(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。下纸带。(4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面防撞：小车到达滑轮前让其
2、停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏。摔坏。(5)适当：悬挂槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。适当：悬挂槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。续表续表 融融通多彩实验方案通多彩实验方案1鲁科版新教材鲁科版新教材测量小车的瞬时速度测量小车的瞬时速度实验装置图实验装置图要点解读要点解读(1)本实验小车沿倾斜木板加速运动的动力是小车重力沿斜面向下的分力。本实验小车沿倾斜木板加速运动的动力是小车重力沿斜面向下的分力。(2)本实验可避免因细绳与木板不平行引起的误差。本实验可避免因细绳与木板不平行引起的误差。2粤教版新教材粤教版新教材测量沿斜面运动小车的瞬时速测量沿斜面运动小车的瞬时速度
3、度实实验原理及数据处理方法与鲁科版新教材实验类似。验原理及数据处理方法与鲁科版新教材实验类似。实验装置图实验装置图4共同的注意事项共同的注意事项(1)实验中先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。实验中先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。(2)小车到达长木板末端前应让小车停止运动，防止小车落地和小车与滑轮相撞。小车到达长木板末端前应让小车停止运动，防止小车落地和小车与滑轮相撞。(3)选纸带时应选点迹清晰的，且舍去打点密集部分。选纸带时应选点迹清晰的，且舍去打点密集部分。(4)注意区别计时点和计数点，明确计数点间的时间间隔。注意区别计时点和计数点，明确计数点间
4、的时间间隔。(5)作图像时，纵、横坐标轴单位的选取要适当，同时注意连线的原则。作图像时，纵、横坐标轴单位的选取要适当，同时注意连线的原则。5一致的误差分析思路一致的误差分析思路(1)木板的粗糙程度不同引起的误差。木板的粗糙程度不同引起的误差。(2)电源频率不稳引起的误差。电源频率不稳引起的误差。(3)测量纸带上的打点位移有误差。测量纸带上的打点位移有误差。(4)在坐标纸上描点、作图时引起误差。在坐标纸上描点、作图时引起误差。一、基础考法保住分一、基础考法保住分考考查点查点(一一)实验原理与操作实验原理与操作1在测量做直线运动物体的瞬时速度实验中，某同学用一端装有定滑轮的长木在测量做直线运动物体
5、的瞬时速度实验中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器板、小车、打点计时器(频率为频率为50 Hz)、槽码、纸带、细线组成如图甲所示的、槽码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用槽码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸装置，用槽码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是：_。A将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路B将纸带固定在小车
6、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C适当抬高长木板的左端，在不挂槽码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动适当抬高长木板的左端，在不挂槽码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动D把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的槽码把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的槽码E将小车移至靠近打点计时器处将小车移至靠近打点计时器处F先释放纸带，再接通打点计时器先释放纸带，再接通打点计时器解：解：其中不需要的步骤是其中不需要的步骤是C，本实验研究的是匀变速直线运动，是否存在摩擦阻，本实验研究的是匀变速直线运动，是否存在摩擦阻力对实验没有影响，只要
7、加速度恒定即可；错误的步骤是力对实验没有影响，只要加速度恒定即可；错误的步骤是F，实验时不能先释放，实验时不能先释放纸带，再接通打点计时器，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利纸带，再接通打点计时器，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放纸带。于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再释放纸带。答案：答案：不需要的步骤是不需要的步骤是C，错误的步骤是，错误的步骤是F关键点拨关键点拨实验操作的四点注意实验操作的四点注意(1)实验前应调节纸带和细绳，使其与木板平行。实验前应调节纸带和细绳，使其与木板平行。(2)在研究匀变速直线运动的实
8、验中，可通过改变悬挂的槽码来改变加速度，无需在研究匀变速直线运动的实验中，可通过改变悬挂的槽码来改变加速度，无需平衡小车的摩擦力。平衡小车的摩擦力。(3)实验中应先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。实验中应先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。(4)在小车到达木板末端前应让小车停止运动，以防止小车与滑轮相撞及槽码落地。在小车到达木板末端前应让小车停止运动，以防止小车与滑轮相撞及槽码落地。考查点考查点(二二)数据处理与误差分析数据处理与误差分析2(2021天津等级考，节选天津等级考，节选) 某实验小组利用手机的录像功能拍某实验小组利用手机的录像功能拍下下小小
9、球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个个时时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续的连续7幅画面合成到同一张图幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。(1)写出小球在位置写出小球在位置1的速度表达式的速度表达式_。(2)要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式_。(3)在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差
10、是在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是_误差。误差。(选填选填“偶然偶然”或或“系统系统”)3在做在做“测量做直线运动物体的瞬时速度测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验时，某同学得到一条用打点的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，个计数点，每相邻两个计数点间还有每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T00.02 s的交流电源。的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、
11、E、F各点时物体的瞬时速度各点时物体的瞬时速度如表所示如表所示：(1)计算计算vF的公式为的公式为vF_(用已知量字母表示用已知量字母表示)。(2)根据表中记录的数据，作出根据表中记录的数据，作出v-t图像，令图像，令B点为计时起点，并求得物体的加速度点为计时起点，并求得物体的加速度a_m/s2。对应点对应点BCDEF速度速度/(ms1)0.1220.1640.2050.2500.289(3)如果当时电网中交变电流的频率是如果当时电网中交变电流的频率是f51 Hz，而做实验的同学并不知道，那么，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比加速度的测量值与实际值相比_(选填选填“偏大偏
12、大”“”“偏小偏小”或或“不变不变”)。二、创新考法不失分二、创新考法不失分创新角度创新角度(一一)实验器实验器材的创新材的创新1(2020江苏高考江苏高考)疫情期间疫情期间“停课不停学停课不停学”，小明同学在家自主，小明同学在家自主开开展展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如如图图1所示。所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落
13、物体的是_。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是下列主要操作步骤的正确顺序是_。(填填写各步骤前的序号写各步骤前的序号)(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，向。从该视频中截取图片，_(选填选填“仍能仍能”或或“不能不能”)用用(3)问中的方法测出问中的方法测出重力加速度。重力加速度。创新点分析创新点分析用手机拍摄物体自由下落的视频，再从视频中间隔相等的时间截取分帧图片，用手机拍摄物体自由下落的视频，再从视频中间隔相等的时间截取分帧图片，然后根据分帧图片上刻度尺的刻
14、度计算物体下落的位移及加速度。然后根据分帧图片上刻度尺的刻度计算物体下落的位移及加速度。解析：解析：(1)根据题中提供的小球和测量要求可得出要使用小钢球进行实验，与乒乓球、根据题中提供的小球和测量要求可得出要使用小钢球进行实验，与乒乓球、小塑料球相比，小钢球受到的空气阻力可忽略，可认为是自由落体运动，可以减小小塑料球相比，小钢球受到的空气阻力可忽略，可认为是自由落体运动，可以减小实验误差。实验误差。(2)根据实验要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手机调好手机镜头位置，打开根据实验要求，可以得出先固定刻度尺，然后固定手机调好手机镜头位置，打开手机摄像功能进行摄像，最后捏住小球，使小球由静止下落
15、，即步骤为手机摄像功能进行摄像，最后捏住小球，使小球由静止下落，即步骤为。答案：答案：(1)小钢球小钢球(2)(3)9.6(9.59.7都算对都算对)(4)仍能仍能创新角度创新角度(二二)实验原理的创新实验原理的创新2(2022铁岭高三调研铁岭高三调研)某学习小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。某学习小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和刻度尺。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁刻度尺。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方适当，在电
16、磁铁下方适当位置固定两个位置可调节的光电门位置固定两个位置可调节的光电门A、B，A、B均与数字计时器均与数字计时器N相连，小球相连，小球与光电门与光电门A、B在同一竖直线上。在同一竖直线上。(1)实验前先用游标卡尺测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则小球的直径为实验前先用游标卡尺测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则小球的直径为d_cm。(2)接通电磁铁接通电磁铁M的开关，吸住小球；测出两光电门的高度差的开关，吸住小球；测出两光电门的高度差h；断开；断开M的开关，的开关，小球自由下落，数字计时器记录小球经过光电门小球自由下落，数字计时器记录小球经过光电门A、B的时间分别为的时间分别为t1、t
17、2，则可，则可求得重力加速度求得重力加速度g_。(用测得的物理量符号表示用测得的物理量符号表示)(3)若实验中发现光电门若实验中发现光电门A出现故障，不能使用，则用剩余器材出现故障，不能使用，则用剩余器材_(选填选填“能能”或或“不能不能”)正确测得重力加速度。正确测得重力加速度。创新点分析创新点分析(1)利用光电门测小球经过光电门的速度。利用光电门测小球经过光电门的速度。(2)利用利用v22v122gh或或v22gh计算重力加速度的大小。计算重力加速度的大小。创新角度创新角度(三三)数据处理的创新数据处理的创新3用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。用如图甲所示的实验装置来测量
18、匀变速直线运动的加速度。(1)实验的主要步骤：实验的主要步骤：用游标卡尺测量挡光片的宽度用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得，结果如图乙所示，读得d_ mm。用刻度尺测量用刻度尺测量A点到光电门所在位置点到光电门所在位置B点之间的水平距离点之间的水平距离x。滑块从滑块从A点静止释放点静止释放(已知槽码落地前挡光片已通过光电门已知槽码落地前挡光片已通过光电门)。读出挡光片通过光电门所用的时间读出挡光片通过光电门所用的时间t。改变光电门的位置，滑块每次都从改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的点静止释放，测量相应的x值并读出值并读出t值。值。答案：答案：(1)6.60(2)2.381040.518