2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第04講 練習(xí)使用打點計時器 研究勻變速直線運動(講).doc
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第一章 直線運動 1.直線運動的有關(guān)概念、規(guī)律是本章的重點,勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用及v—t圖象是本章的難點。 2.注意本章內(nèi)容與生活實例的結(jié)合,通過對這些實例的分析、物理情境的構(gòu)建、物理過程的認(rèn)識,建立起物理模型,再運用相應(yīng)的規(guī)律處理實際問題。 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,對熟練運用公式有很大幫助。 第04講 練習(xí)使用打點計時器 研究勻變速直線運動 1.了解打點計時器的構(gòu)造,會使用打點計時器. 2.會計算紙帶上各點的瞬時速度. 3.會利用紙帶計算加速度. 4.會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系,并能根據(jù)圖象求加速度. 1. 實驗器材 電火花計時器(或電磁打點計時器)、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. 實驗步驟 (1)按照實驗原理圖所示實驗裝置,把打點計時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,紙帶穿過打點計時器,固定在小車后面; (3)把小車??吭诖螯c計時器處,接通電源,放開小車; (4)小車運動一段時間后,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)目的 通過紙帶求解運動的加速度和瞬時速度,確定物體的運動性質(zhì)等. (2)處理的方法 ①分析物體的運動性質(zhì)——測量相鄰計數(shù)點間的距離,計算相鄰計數(shù)點距離之差,看其是否為常數(shù),從而確定物體的運動性質(zhì). ②利用逐差法求解平均加速度 ,,? ③利用平均速度求瞬時速度: ④利用速度—時間圖象求加速度 4. 注意事項 (1)平行:紙帶、細(xì)繩要和木板平行. (2)兩先兩后:實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運動;實驗完畢應(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)讓小車停止運動,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差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6~7個計數(shù)點為宜. a.作出速度—時間圖象,通過圖象的斜率求解物體的加速度; b.剪下相鄰計數(shù)點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動的方法 (1)x1、x2、x3……xn是相鄰兩計數(shù)點間的距離. (2)Δx是兩個連續(xù)相等的時間里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2…. (3)T是相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔:T=0.02n(打點計時器的頻率為50 Hz,n為兩計數(shù)點間計時點的間隔數(shù)). (4)Δx=aT2,因為T是恒量,做勻變速直線運動的小車的加速度a也為恒量,所以Δx必然是個恒量.這表明:只要小車做勻加速直線運動,它在任意兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差就一定相等. ★典型案例★在某次實驗中,圖1所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,其中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s。 (1)根據(jù)紙帶上相等時間間隔位移差為________,可判定小車做____________運動。 (2)計算各點瞬時速度,vB=______ m/s,vC=______ m/s,vD=________ m/s。 (3)以打A點為計時起點,在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線_______,并根據(jù)圖線求出a=_____。 (4)圖線與縱軸交點的物理意義是________________。 【答案】 定值 計數(shù)點間距依次增大 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,物體在相鄰相等時間間隔內(nèi)的 (3)應(yīng)用描點法作圖,v-t圖象如圖所示, (4)v-t圖線延長與縱軸相交,交點速度表示計數(shù)點A對應(yīng)的速度. 【點睛】熟練應(yīng)用勻變速運動規(guī)律,即可正確求出物體的瞬時速度;本題的難點是作v-t圖象,求加速度,一定要掌握描點法作圖的方法. ★針對練習(xí)1★在做“研究勻變速直線運動”的實驗中: (1)如圖所示,是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出,打點計時器打點的時間間隔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. 下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度,請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度_______; _______. 位置 B C D E F 速度(ms-1) 0.737 0.801 0.994 (2)以A點為計時起點,在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時間關(guān)系圖線_________. (3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時間關(guān)系圖線計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)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度知 (2)以A點為計時起點,在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時間關(guān)系圖線 (3)小車的加速度 ★針對練習(xí)2★研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角θ可調(diào),打點計時器的工作頻率為50HZ,紙帶上計數(shù)點的間距如圖(b)所示,圖中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出。 (1)部分實驗步驟如下: A.測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶 B.接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車 C.將小車依靠在打點計時器附近,小車尾部與紙帶相連 D.把打點計時器固定在平板上,讓紙穿過限位孔 上述實驗步驟的正確順序是:__________(用字母填寫)。 (2)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔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算式應(yīng)為a=__________(用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示)。 【答案】 DCBA 0.1s 點睛:“逐差法”可充分利用數(shù)據(jù),減小誤差。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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