高三物理复习 第4讲 实验一 研究匀变速直线运动精品教案

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1、第4讲　实验一　研究匀变速直线运动实验目的1．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度．2．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度．实验原理1.2.实验过程注意事项1．平行：纸带和细绳要和木板平行．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，要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.用“纸带法”测速度、加速度【例1】(2011·海口

2、模拟)在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：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、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是______．(2)如图1－4－1所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，其中s1＝7.05cm、s2＝7.68cm、s3＝8.33cm、s4＝8.95cm、s5＝9.61cm、s6＝10.26cm.图1－4－1下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下

3、D、E两点时小车的瞬时速度.位置BCDEF速度/(m·s－1)0.7370.8010.994(3)以A点为计时起点，在图1－4－2坐标图中画出小车的速度—时间关系图线．图1－4－2(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2.解析　(1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计．(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：vD＝＝＝0.864m/s同理可得vE＝0.928m/s.(3)小车的速度—时间关系图线如图所示．(4)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则a＝＝(0.64±0.01)m/

4、s2.答案　(1)弹簧测力计　(2)0.864　0.928　(3)见解析图　(4)(0.64±0.01)用“纸带法”测重力加速度【例2】(2010·全国Ⅱ)图1－4－3利用图1－4－3中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母)A．天平B．秒表C．米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：_____________

5、___________________________________________________________.解析　本题考查自由落体运动，实验器材的选取，实验误差的分析等知识点．考查考生实验设计和实验误差分析的能力．(1)处理纸带求加速度，一定要知道长度，则要有米尺；打点计时器就是测量时间的工具，则不需要秒表，重力加速度的值和物体的质量无关，则不需要天平．(2)加速度小了，说明物体受到了阻力作用，据此说一条理由就行．答案　(1)C　(2)打点计时器与纸带间存在摩擦——本题考查用打点计时器测重力加速度涉及器材的选取，选取器材要遵循以下几个基本原则：(1)可行：指所选用的器材要确实

6、能保证实验的需要，使实验达到预期的目的和效果．(2)安全：指所选用的器材在实验中能正常工作不致损坏．(3)精确：指选用的实验器材要能尽量减小实验误差.【例3】(2011·课标全国卷，23)利用图1－4－4所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值，所得数据如下表所示．图1－4－4s/m0.

7、5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4/(m·s－1)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是________；(2)根据表中给出的数据，在图1－4－5给出的坐标纸上画出－t图线；图1－4－5(3