1、运动的描述匀变速直线运动,第 一 章,实验一研究匀变速直线运动,栏,目,导,航,一、实验目的1练习正确使用打点计时器2会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度3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vt图象，根据图象求加速度,二、实验原理从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间，量出相邻计数点间的距离，利用平均速度求出瞬时速度；计算相邻计数点距离之差，看其是否是一个常数来确定运动性质,三、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、细线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片四、实验步骤1按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接
2、好电源2把一细线系在小车上，细线绕过滑轮，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,实验步骤如下：A安装好实验器材；B让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C测出x1、x2、x3结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：,(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下
3、列仪器和器材中，必须使用的有_(填选项代号)A电压合适的50 Hz交流电源B电压可调的直流电源C秒表D刻度尺E天平F重锤G弹簧测力计,(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是_，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是_(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则小车的加速度a的表达式为：_,(1)两种打点计时器的不同电磁打点计时器使用6 V以下低压50 Hz交流电源，用振针打点，每隔0.02 s打一次点电火花计时器使用220 V50 Hz交流电源，
4、电火花打点，每隔0.02 s打一次点(2)匀变速直线运动的判断：连续相等时间内的位移之差为恒量，即x2x1x3x2x4x3恒量，物体做匀变速直线运动,跟踪训练1(2018佛山模拟)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度(1)电磁打点计时器是一种使用_(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是46 V，当电源的频率为50 Hz时，它每隔_ s打一次点(2)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动，这两个操作过程的操作顺序应该是()A先接通电源，后释放纸带B先释放纸带，后接通电源C释放纸带的同时接通电源D哪个先，哪个后都可以,(3)实验中该同学从打出的若干纸带中
5、选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x13.62 cm，x24.75 cm，x35.88 cm根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是_ _(请用文字描述)；在计数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是_ m/s，小车的加速度是_m/s2.(以上两空小数点后保留两位数字),答案：(1)交流0.02(2)A(3)相邻相等时间内的位移差相等0.531.13,二、注意事项1平行：纸带、细线要和木板平行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
6、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：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜5准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线,三、误差分析1使用刻度尺测计数点的距离时有误差2作vt图象时出现作图误差3电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同4长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成误差,(1)设电火花计时器的周期为T，计算vF的公式为vF_；(2)根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t0，试在图乙所示坐
7、标系中合理地选择标度，作出vt图象。,(3)利用该图象求物体t0时刻的速度v_m/s.(结果保留两位有效数字)(4)利用该图象求物体的加速度a_ m/s2.(结果保留两位有效数字)(5)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，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_(选填“偏大”、“偏小”或“不变”),跟踪训练2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
8、，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T0.02 s，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm,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D、E两点时小车的瞬时速度.,(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度时间关系图线,(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(5)如果当时电网中交变电流的频率是f49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_(选填“大”或“小”),(
9、3)小车的速度时间关系图线如图所示,答案：见解析,从原理迁移和数据处理技巧上进行创新1复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景因此，要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题,2情景拓展,(1)滑块的宽度d_ cm(2)滑块通过光电门1时的速度v1_ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2_ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的_，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将_的宽度减小一些答案：(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑块,本实验用光电计时器代替打点计时器来测量速度和加速度，是对原有实验条件、实验器材的迁移和改进，不脱离教材而又不拘泥于教材，仍属于纸带问题的延伸,谢,谢,观,看,
