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）

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vt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(guò)對(duì)這些實(shí)例的分析、物理情境的構(gòu)建、物理過(guò)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(wèn)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.4.會(huì)用圖象法探究小車(chē)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(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫(xiě)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(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，接好電源；(2)把一細(xì)繩系在小車(chē)上，細(xì)繩繞過(guò)滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固定在小車(chē)后面；(3)把小車(chē)?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)；(4)小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，斷開(kāi)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(cè)量分析3 數(shù)據(jù)處理(1)目的通過(guò)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)處理的方法分析物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)測(cè)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)利用逐差法求解平均加速度，利用平均速度求瞬時(shí)速度：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(chē)運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開(kāi)電源，后取紙帶(3)防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，防止鉤碼落地和小車(chē)與滑輪相撞(4)減小誤差：小車(chē)的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出67個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜a作出速度時(shí)間圖象，通過(guò)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、x3xn是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離(2)x是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.(3)T是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：T0.02n(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)xaT2，因?yàn)門(mén)是恒量，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)的加速度a也為恒量，所以x必然是個(gè)恒量這表明：只要小車(chē)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(chē)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T0.1 s。(1)根據(jù)紙帶上相等時(shí)間間隔位移差為_(kāi)，可判定小車(chē)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(chē)的v­t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_。【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(zhǎng)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)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(méi)有畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T0.02 s，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車(chē)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(chē)的瞬時(shí)速度_; _.位置BCDEF速度(m·s1)0.7370.8010.994(2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫(huà)出小車(chē)的速度時(shí)間關(guān)系圖線_(3)根據(jù)你畫(huà)出的小車(chē)的速度時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車(chē)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(huà)出小車(chē)的速度時(shí)間關(guān)系圖線（3）小車(chē)的加速度針對(duì)練習(xí)2研究小車(chē)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(huà)出。（1）部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A測(cè)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(kāi)小車(chē)C將小車(chē)依靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車(chē)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(guò)限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：_（用字母填寫(xiě)）。（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(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_（用T、s1、s2、s3、s4、s5、s6表示）?！敬鸢浮?DCBA 0.1s 點(diǎn)睛：“逐差法”可充分利用數(shù)據(jù)，減小誤差。