第1.4讲 实验一研究匀变速直线运动（课件）-2019高考物理总复习名师A计划

第一章　运动的描述　匀变速直线运动 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 一、实验目的 　用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。 二、实验原理 1.打点计时器:计时仪器,每隔0.02 s打一次点(频率为50 Hz),纸带上各点表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。 2.匀变速直线运动的判断:沿直线运动的物体在连续相等的时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=aT2,则说明物体正在做匀变速直线运动。 3.瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替,即vn=。 4.根据v-t图像判断运动性质:用描点法可作出小车的v-t图像,根据图像的形状可判断小车的运动性质。 主干知识回顾 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 5.利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)逐差法:根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔),求出a1=,a2=,a3=,再算出a1、a2、a3的平均值,即为物体的加速度。 (2)图像法:以打某计数点时为计时起点,利用vn=求出打各点时的瞬时速度,描点得v-t图像,图像的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。 三、实验器材 打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源。 主干知识回顾 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 四、实验步骤 1.仪器安装 (1)把附有定滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。实验装置如图所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行。 主干知识回顾 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 2.测量与记录 (1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次。 (2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后面便于测量的位置找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离d,记录并填入表格中。 (3)计算出相邻计数点之间的距离x1、x2、x3… (4)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,求出各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入表格中。 (5)增减所挂钩码数,再重复实验两次。 位置编号 1 2 3 4 5 6 t/s             d/m             x/m             v/(m·s-1)             主干知识回顾 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 3.数据处理 (1)由实验数据得到v-t图像 ①根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中仔细描点。 ②作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图线,它是一条倾斜的直线,如图所示。 (2)由实验得到的v-t图像进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进行分析: ①直接分析图像的特点得出。小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化。 ②通过函数关系进一步得到。既然小车的v-t图像是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t呈线性关系,小车的速度随时间均匀变化。 主干知识回顾 第一章 主干知识回顾 -‹#›- 名师考点精讲 真题随堂检测 第4讲　实验一:研究匀变速直线运动 五、注意事项与误差分析 1.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,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6~7个计数点为宜。 (5)