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2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)(講)

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2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)(講)_第1頁
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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)(講) 1.直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)概念、規(guī)律是本章的重點(diǎn),勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用及v—t圖象是本章的難點(diǎn)。 2.注意本章內(nèi)容與生活實(shí)例的結(jié)合,通過對(duì)這些實(shí)例的分析、物理情境的構(gòu)建、物理過程的認(rèn)識(shí),建立起物理模型,再運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律處理實(shí)際問題。 3.本章規(guī)律較多,同一試題往往可以從不同角度分析,得到正確答案,多練習(xí)一題多解,對(duì)熟練運(yùn)用公式有很大幫助。 第04講 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造,會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.會(huì)計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度. 3.會(huì)利用紙帶計(jì)算加速度.

2、 4.會(huì)用圖象法探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系,并能根據(jù)圖象求加速度. 1. 實(shí)驗(yàn)器材 電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片. 2. 實(shí)驗(yàn)步驟 (1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源; (2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,固定在小車后面; (3)把小車??吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車; (4)小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,斷開電源,取下紙帶; (5)換紙帶反復(fù)做三次,選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析. 3. 數(shù)據(jù)處理 (1)

3、目的 通過紙帶求解運(yùn)動(dòng)的加速度和瞬時(shí)速度,確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等. (2)處理的方法 ①分析物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)——測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)距離之差,看其是否為常數(shù),從而確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì). ②利用逐差法求解平均加速度 ,,? ③利用平均速度求瞬時(shí)速度: ④利用速度—時(shí)間圖象求加速度 4. 注意事項(xiàng) (1)平行:紙帶、細(xì)繩要和木板平行. (2)兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源,后取紙帶. (3)防止碰撞:在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞. (4)減小誤差:小車的加速度宜適當(dāng)大些,可以減小長度的測量誤

4、差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6~7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜. a.作出速度—時(shí)間圖象,通過圖象的斜率求解物體的加速度; b.剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度. 5. 依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法 (1)x1、x2、x3……xn是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離. (2)Δx是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2…. (3)T是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔:T=0.02n(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz,n為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)的間隔數(shù)). (4)Δx=aT2,因?yàn)門是恒量,做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度a也為恒量,所以Δx必然是個(gè)恒量.這表明

5、:只要小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差就一定相等. ★典型案例★在某次實(shí)驗(yàn)中,圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,其中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 s。 (1)根據(jù)紙帶上相等時(shí)間間隔位移差為________,可判定小車做____________運(yùn)動(dòng)。 (2)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度,vB=______ m/s,vC=______ m/s,vD=________ m/s。 (3)以打A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線_______,并根據(jù)圖線求出a=_____。 (4)圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義是_____

6、___________。 【答案】 定值 計(jì)數(shù)點(diǎn)間距依次增大 勻加速直線 1.38 2.64 3.90 12.6 m/s2 【解析】(1)由圖示紙帶可知:BC-AB=CD-BC=DE-CD=12.6cm,由此可知,物體在相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的 (3)應(yīng)用描點(diǎn)法作圖,v-t圖象如圖所示, (4)v-t圖線延長與縱軸相交,交點(diǎn)速度表示計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的速度. 【點(diǎn)睛】熟練應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即可正確求出物體的瞬時(shí)速度;本題的難點(diǎn)是作v-t圖象,求加速度,一定要掌握描點(diǎn)法作圖的方法. ★針對(duì)練習(xí)1★在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中: (1)如圖所示,是某同學(xué)由

7、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm. 下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度,請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D、E兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度_______; _______. 位置 B C D E F 速度(m·s-1) 0.737 0.801 0.994 (2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線_

8、________. (3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a=________m/s2. 【答案】 0.864 m/s 0.928 m/s 圖像: 0.65 m/s2. 【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度知 (2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線 (3)小車的加速度 ★針對(duì)練習(xí)2★研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角θ可調(diào),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50HZ,紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,圖中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。 (1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶 B.接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車 C.將小車依靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連 D.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,讓紙穿過限位孔 上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:__________(用字母填寫)。 (2)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=_________s。 (3)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=__________(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)。 【答案】 DCBA 0.1s 點(diǎn)睛:“逐差法”可充分利用數(shù)據(jù),減小誤差。

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