(全国通用)2014届高三物理复习能力提升 第2章 实验4 研究匀变速直线运动.doc

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1、实验四　研究匀变速直线运动考纲解读1.了解打点计时器的构造，会使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．基本实验要求1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点

2、计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．3．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和木板平行．(2)两先两后：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．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．规律方法总结1．数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速

3、度，确定物体的运动性质等．(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．②利用逐差法求解平均加速度a1＝，a2＝，a3＝⇒a＝③利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝④利用速度—时间图象求加速度a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度．2．依据纸带判断物体是否做匀变速运动的方法(1)s1、s2、s3……sn是相邻两计数点间的距离．(2)Δs是两个连续相等的时间里的位移差：Δs1＝s2－s1，Δs2＝s3

4、－s2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δs＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δs必然是个恒量．这表明：只要小车做匀加速直线运动，它在任意两个连续相等的时间里的位移之差就一定相等．考点一　实验步骤和数据处理例1　在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有________．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳

5、拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔________________________________________________________________________将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.解析　A中应先接通电源再放开纸带，D中先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带；遗漏步骤G：换上新纸带重复实验三次

6、．答案　AD　G．换上新纸带重复实验三次　BEFCADG考点二　纸带数据的处理例2　如图1是某同学在做研究匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．图1(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距s＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．解析　(1)打点计时器频率为50Hz，周期T＝＝0.02s，故打相邻两点的时间间隔为0.02s；(2)两相邻计数点间的时间间隔为T

7、＝0.02×5s＝0.1s，由题图读出s＝7.0mm＝0.70cm(注意估读)．C点对应速度vC＝＝cm/s＝0.100m/s.答案　(1)0.02s　(2)0.70cm0.100m/s考点三　应用纸带分析物体运动特点例3　(2012·山东理综·21(1))某同学利用如图2所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图3所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图2图3①通过分析纸带

8、数据，可判断物块在两相邻计数点______和________之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减