2021高三物理人教版一轮学案 第一单元 实验一　研究匀变速直线运动 Word版含解析

实验一　研究匀变速直线运动 　　 [实验目的] 1．练习正确使用打点计时器，学会利用打点纸带研究物体的运动． 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法Δx＝aT2. 3．掌握使用速度—时间图象求加速度的方法． 4．掌握使用逐差法计算匀变速直线运动加速度的方法． [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、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸． [实验过程] 1．仪器安装： (1)把一端附有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，细绳跨过定滑轮，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． 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，再做两次． (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，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即计数点的时间间隔为T＝0.1 s．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中． (3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度． (4)增减所挂钩码的个数，再重复实验两次． [数据处理] 1．匀变速直线运动的判断： (1)若物体在连续相等时间T内的位移之差Δx为一恒量，即Δx＝aT2，则物体做匀变速直线运动． (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v?t图象，若图象是一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动． 2．由纸带计算某点的瞬时速度： 根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度vn＝来计算． 3．利用纸带求物体加速度的方法： (1)逐差法：根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔)，求出a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝＝ ，即为物体的加速度． (2)分段法：在数据处理时可以对纸带重新分段，把6段距离分为“前三”和“后三”，“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔为3T. (3)图象法：利用vn＝求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出v?t图象，用v?t图象的斜率求物体运动的加速度． [注意事项] 1．平行：纸带和细绳要和木板平行． 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．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点． 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，让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． 　　 命题点1　教材原型实验 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动． (1)实验中，必要的措施是_____． A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)．s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝_____m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝_____m/s.(结果均保留两位有效数字) 【解析】　(1)实验时，若细线与木板不平 ... ...