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2019年高考物理一輪復(fù)習 第04講 練習使用打點計時器 研究勻變速直線運動(講).doc

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2019年高考物理一輪復(fù)習 第04講 練習使用打點計時器 研究勻變速直線運動(講).doc

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vt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,多練習一題多解,對熟練運用公式有很大幫助。第04講 練習使用打點計時器 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)把一細繩系在小車上,細繩繞過滑輪,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)把小車停靠在打點計時器處,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)利用逐差法求解平均加速度,利用平均速度求瞬時速度:利用速度時間圖象求加速度4. 注意事項(1)平行:紙帶、細繩要和木板平行(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67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、x3xn是相鄰兩計數(shù)點間的距離(2)x是兩個連續(xù)相等的時間里的位移差:x1x2x1,x2x3x2.(3)T是相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔:T0.02n(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)xaT2,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x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T0.1 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_?!敬鸢浮?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BCDEF速度(ms1)0.7370.8010.994(2)以A點為計時起點,在坐標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)?!敬鸢浮?DCBA 0.1s 點睛:“逐差法”可充分利用數(shù)據(jù),減小誤差。

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