第5講 實(shí)驗(yàn)：誤差和有效數(shù)字

1、第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 第5講實(shí)驗(yàn):誤差和有效數(shù)字 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 知識(shí)詮釋思維發(fā)散 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 1.測(cè)量誤差按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差 和偶然誤差兩類. (1)系統(tǒng)誤差 產(chǎn)生的原因:系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷 (如刻度不均勻、未校準(zhǔn)零點(diǎn)等)、公式和實(shí)驗(yàn)原理不 夠嚴(yán)密等原因造成的. 特點(diǎn):系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)真實(shí)值的偏差 總是具有相同的傾向性,即總是偏大或偏小. 減小系統(tǒng)誤差的方法:改善實(shí)驗(yàn)原理(例如用伏安法 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)

2、用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 測(cè)電阻,測(cè)前要考慮電流表是內(nèi)接還是外接,測(cè)后要加 以修正);提高實(shí)驗(yàn)儀器的測(cè)量精度(例如測(cè)金屬絲的直 徑要用螺旋測(cè)微器,使用電流表、電壓表盡量用量程小 的);改善實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境等等. (2)偶然誤差 產(chǎn)生的原因:偶然誤差主要是由于各種偶然因素引起 的. 特點(diǎn):有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,且偏大和偏小的機(jī)會(huì)均等. 減小偶然誤差的方法:多次測(cè)量求平均值. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 2.測(cè)量誤差按分析數(shù)據(jù)可分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩 類. 絕對(duì)誤差是測(cè)量值與真實(shí)值之差,它反映測(cè)量值偏離真 實(shí)值的大小,它表示一個(gè)測(cè)量結(jié)果的可靠

3、程度,但在比 較不同測(cè)量對(duì)象時(shí)則不適用. 相對(duì)誤差是絕對(duì)誤差與測(cè)量值之比,常用百分?jǐn)?shù)表示, 它反映了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確程度.例如兩物體的長(zhǎng)度分別 為1 cm和100 m,誤差分別為0.1 cm和1 m,后者測(cè)量相對(duì) 誤差更小,可靠程度要高些. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (二)有效數(shù)字 1.定義:由于儀器精密度和誤差的限制,測(cè)得的任何一個(gè) 物理量的數(shù)值和位數(shù)只能是有限的.我們將測(cè)量結(jié)果 中帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫做有效數(shù)字. 2.有效數(shù)字應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)有效數(shù)字的位數(shù)從第一個(gè)不為零的數(shù)字到最后一位 數(shù)字(包括零),且有效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)

4、點(diǎn)的位置無(wú)關(guān). (2)有效數(shù)字計(jì)算時(shí)只保留一位不可靠數(shù)字并通常采用 四舍五入法. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (3)如常數(shù)、等的有效數(shù)字為無(wú)限位,可根據(jù)具體問(wèn) 題適當(dāng)選取,一般比測(cè)量值的有效數(shù)字多一位. 綜上所述,有效數(shù)字的位數(shù)是有重要意義的,不能隨便 增加或減少,實(shí)驗(yàn)時(shí)讀數(shù)和記錄應(yīng)特別注意.另外,除測(cè) 量時(shí)要按照有效數(shù)字的規(guī)則來(lái)讀數(shù)外,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行加減乘除運(yùn)算時(shí),也要按照有效數(shù)字的規(guī)則來(lái)運(yùn) 算.在中學(xué)階段可遵循一個(gè)最基本的原則,即沒(méi)有特別 的要求時(shí),運(yùn)算結(jié)果一般取兩位或三位數(shù)字就可以了. 二、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 3 第一單元第一單元

5、 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律. 2.能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,并根據(jù)圖象求加速度. (二)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理的方法 1.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法:如圖所示, A、B、C、D、E、F為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),x1、x 2、x3、x4為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若x=x2-x1=x3 -x2= = c(常數(shù)),即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差是恒量, 則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng). 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 2.在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶中求

6、某點(diǎn)速度的方法: 例如:求圖中B點(diǎn)速度 解析:vB= 即看該點(diǎn)是哪段時(shí)間的中間時(shí)刻,利用結(jié)論求解. 3.利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 v AC AC x t 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的 速度分別為v1、v2、v3、v4、.若v2-v1=v3-v2=v4-v3=,則 說(shuō)明物體在相等的時(shí)間內(nèi)速度的增量相等,由此說(shuō)明物 體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng),即a=. (2)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為 x1、x2、x3、x4、.若x=x2-x1=x3-x2=,則說(shuō)明物體在 做勻變速直線運(yùn)

7、動(dòng),且x=aT2. 4.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的加速度 (1)逐差法 v t 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 如上圖所示中由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得 x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT 2 同理:x5-x2=x6-x3=3aT 2 求出:a1=,a2=,a3= 再求a1、a2、a3的平均值 = = 41 2 3 xx T 52 2 3 xx T 63 2 3 xx T a 123 3 aaa 415263 2 9 xxxxxx T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 = 這就是我們所需

8、要測(cè)定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度. (2)圖象法 求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,畫出如圖所 示的v-t圖線,圖線的 斜率就是加速度a. 456123 2 ()() 9 xxxxxx T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 甲 1.電火花計(jì)時(shí)器用220 V交流電源(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 用4 V6 V低壓交流電源),紙帶,復(fù)寫紙,小車,細(xì)繩,一端 有滑輪的長(zhǎng)木板,鉤碼12個(gè), 刻度尺. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 乙 2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(結(jié)構(gòu)如 圖甲所示)是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)

9、儀器,它每隔 0.02 s打一個(gè)點(diǎn)(電源頻率是50 Hz),因此,紙帶上的 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 點(diǎn)就表點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究 紙帶上的點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況. 3.電火花計(jì)時(shí)器(結(jié)構(gòu)如圖乙所示)工作原理: 電火花計(jì)時(shí)器與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,都是一種計(jì)時(shí)器,它 們的共同點(diǎn)是在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)物體的“時(shí)空”分布信 息,只不過(guò)電火花計(jì)時(shí)器是利用高壓脈沖火花放電在紙帶上 打出一系列的點(diǎn),二者計(jì)時(shí)基準(zhǔn)都是取自市電的周期,在我 國(guó)交流電的頻率為50 Hz ,則每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.0 2 . 第一單元

10、第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 注意:電火花計(jì)時(shí)器用的是220 V交流電,電磁打點(diǎn)計(jì) 時(shí)器用4 V6 V低壓交流電源. (四)實(shí)驗(yàn)步驟 1.把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌 面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連 接好電路. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 2.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適 的鉤碼,將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在 小車的后面,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.放手后,看小車能否在 木板上平穩(wěn)地加速滑行. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪

11、復(fù)習(xí)用書物理物理 3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開小 車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下 一系列的點(diǎn).換上新紙帶,重復(fù)三次. 4.從三條紙帶中選出一條理想的,舍去開頭一些比較密 集的點(diǎn),在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn).每打五 個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位,就是T=0.02 s5=0.1 s. 在開始點(diǎn)正下面標(biāo)明A,在第六個(gè)點(diǎn)下面標(biāo)明B,依次標(biāo) 明 C、D、點(diǎn),A、B、C、D、叫計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè) 計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3、. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 5.測(cè)出六段位移x1、x2、x3、x4、x5、x6的長(zhǎng)度

12、,將數(shù)據(jù)記 錄在設(shè)計(jì)好的表格中. 6.根據(jù)測(cè)量結(jié)果,利用“實(shí)驗(yàn)原理”中給出的公式 x4-x1 =x5-x2=3aT2.分別算出加速度a1、a2、a3的值.求出a1 、a2、a3的平均值,即為小車的加速度. (五)注意事項(xiàng) 1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的主要故障有下面幾種:打點(diǎn)針長(zhǎng) 度太短或太長(zhǎng).太短則點(diǎn)跡不清;太長(zhǎng)則打點(diǎn)過(guò)重,點(diǎn)跡 成為蝌蚪狀的短線,甚至不能正常打點(diǎn).這都要拆下固 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 定打點(diǎn)針的小螺母調(diào)整;復(fù)寫紙方面的問(wèn)題有:復(fù)寫 紙?zhí)f、復(fù)寫紙油面沒(méi)有向下放置、紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有 帶動(dòng)復(fù)寫紙旋轉(zhuǎn),從而總是打在同一地方等.這些都要 導(dǎo)致

13、點(diǎn)跡不清,需重新調(diào)整;電源電壓太低則打點(diǎn)不 清,太高則打點(diǎn)過(guò)重.但電壓的高低不影響打點(diǎn)的頻率. 2.電火花計(jì)時(shí)器利用高壓脈沖火花放電“打點(diǎn)”的,放 電針與紙帶沒(méi)有接觸,因而不會(huì)干擾紙帶運(yùn)動(dòng),相對(duì)來(lái) 說(shuō)阻力很小,所以有條件最好用電火花計(jì)時(shí)器. 3.安裝紙帶時(shí),紙帶應(yīng)位于長(zhǎng)木板中間,并保證運(yùn)動(dòng)時(shí)紙 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 帶不與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔摩擦.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,我們 往往舍棄紙帶開始那些比較密集的點(diǎn),從間距較大的點(diǎn) 開始取計(jì)數(shù)點(diǎn).有時(shí)采用每 5 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的方 法,這時(shí)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 50.02 s=0.1 s.在實(shí)驗(yàn)操作

14、中,要在鉤碼落地處墊上軟墊,防止砸壞地 板;當(dāng)小車即將運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板的定滑輪處時(shí),即用手將 小車接住,以免小車與定滑輪碰撞. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 核心突圍技能聚合 典例1圖示是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn) 動(dòng)的加速度時(shí),從若干紙帶中選取的一條紙帶的一部 分,他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),圖上注明了他對(duì)各相鄰 計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (1)為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì) 算,將結(jié)果填入表內(nèi). 單位:cm s2-s1s3-s2s4-s3s5-s4s6-s5 第一單

15、元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 各位移差與平均值最多相差 cm,即各位移 差與平均值最多相差 %.由此可得出結(jié)論:小 車在 的位移之差,在 的范圍 內(nèi)相等,所以小車的運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng). (2)根據(jù)a= 可以求出:a1= = m/s2,a2= = m/s2,a3= = m/s2,所以a= = m/s2. 【名師點(diǎn)金】熟悉并掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及推 論是處理本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提和根本. 3 2 3 nn ss T 41 2 3 ss T 52 2 3 ss T 63 2 3 ss T 123 3 aaa 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)

16、用書物理物理 【規(guī)范全解】(1) s2-s1=1.60 cm; s3-s2=1.55 cm; s4-s3= 1.62 cm; s5-s4=1.53 cm; s6-s5=1.61 cm; =1.58 cm 各位移差與平均值最多相差0.05 cm,即各位移差與平 均值最多相差3.3%.由此得出結(jié)論:小車在任意兩個(gè)相 等的時(shí)間內(nèi)的位移之差,在誤差允許的范圍內(nèi)相等,所 以小車的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng). (2)采用逐差法,即:a1= 1.59 m/s2 a2= 1.57 m/s2 s 41 2 3 ss T 52 2 3 ss T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理

17、 a3= 1.59 m/s2 a= = 1.58 m/s2. 【答案】(1) 單位:cm 63 2 3 ss T 123 3 aaa 456123 2 ()() 9 ssssss T s2-s1s3-s2s4-s3s5-s4s6-s5 1.601.551.621.531.611.58 s 0.05 3.3任意兩個(gè)相等的時(shí)間內(nèi)誤差允許勻 加速直線 (2)1.59 1.57 1.59 1.58 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 典例2 在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中, 算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下.為了算出加速 度,合理的方法是( ) 二、誤差分析 計(jì)

18、數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456 計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 時(shí)刻(s) 0.10.20.30.40.50.6 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 通過(guò) 計(jì)數(shù) 點(diǎn)的 速度 (cm/s) 44.062.081.0100.0118.0138.0 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 A.根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,用公式a=算出加速 度 B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,量出其傾角,由公式a=tan 算出加速度 C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的速度,用公式a=算出加速度 D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均

19、 值作為小車的加速度 v t v t 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 【名師點(diǎn)金】任何測(cè)量結(jié)果都存在誤差,為減小偶然 誤差采取多次測(cè)量的方法,并且采用逐差法或圖象法 處理數(shù)據(jù). 【規(guī)范全解】因?yàn)闇y(cè)量的數(shù)據(jù)可能有一些存在著較 大的偶然誤差,A、D都不行.而方法C作出圖象,就盡 量地減小了偶然誤差,是可行的.角的大小與坐標(biāo)軸 的單位、刻度有關(guān),方法B不行. 【答案】C 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 1.物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷:常用“位移差”法判斷物體的 運(yùn)動(dòng)情況,即紙帶上的任意相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離是否 滿足關(guān)系式

20、sn+1-sn=aT2.設(shè)相鄰點(diǎn)之間的位移分別為s1、s 2、s3 (1)若s2-s1=s3-s2=s4-s3=0,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng). (2)若s2-s1=s3-s2=s4-s3=s0,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng). 2.位移s:指兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,一般可用刻度尺測(cè) 量得到. 三、求解紙帶問(wèn)題四個(gè)物理量、四種方法三、求解紙帶問(wèn)題四個(gè)物理量、四種方法 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 3.瞬時(shí)速度v:對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),求某一計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì) 時(shí)點(diǎn))的瞬時(shí)速度v,一般利用“平均速度”法,即vn= , 或由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等 于相鄰時(shí)刻的

21、速度的平均值,即vn= . 4.加速度:一般有兩種求法. (1)利用“逐差法”求加速度.若為偶數(shù)段,設(shè)為6段,則a1 = , a2= ,a3= ,然后取平均值,即= ,或由a= 直接求得;若為 奇數(shù)段,則中間段往往不用,如5段,則不用第三段,a1= 1 2 nn ss T 11 2 nn vv 41 2 3 ss T 52 2 3 ss T 63 2 3 ss T a 123 3 aaa456123 2 ()() 3 3 ssssss T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 ,a2= ,然然后取平均值,即= ,或由a= 直接求得.這樣所給的數(shù)據(jù)得到充分

22、利用,提高了精確程度. (2)先求出第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度vn= (一般要 5點(diǎn)以上),然后作出v-t圖象,用v-t圖象的斜率求物體運(yùn) 動(dòng)的加速度. a 12 2 aa 4512 2 ()() 2 3 ssss T 1 2 nn ss T 41 2 3 ss T 52 2 3 ss T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 典例3在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加 速度的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,計(jì) 時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,圖甲為小車帶動(dòng)的紙帶 上記錄的一些點(diǎn),在每相鄰的兩點(diǎn)中間都有四個(gè)點(diǎn)未畫 出.按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)點(diǎn),用米

23、尺量 出1、2、3、4、5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖甲所示.問(wèn): 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 甲 (1)小車做什么運(yùn)動(dòng)? (2)當(dāng)打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度為多少? (3)若小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),小車的加速度為多少? 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 【名師點(diǎn)金】掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)規(guī) 律和相關(guān)的推論是正確解答本題的前提和依據(jù). 【規(guī)范全解】(1)因?yàn)殡娫搭l率為50 Hz,則打點(diǎn)周期T =0.02 s,每相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出, 所以得到相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=5T=0.1 s. 設(shè)相鄰計(jì)

24、數(shù)點(diǎn)之間的位移間隔為s1、s2、s3、s4、s5,由 圖可得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移分別為:s1=8.78 cm、s2= 7.30 cm、s3=5.79 cm、s4=4.29 cm、s5=2.78 cm. 所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移差分別為:s1=s2-s1= -1.48 cm、 1 f 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 s2= -1.51 cm、s3= -1.50 cm、s4= -1.51 cm. 在誤差允許的范圍內(nèi),可近似認(rèn)為s1=s2=s3=s4, 即連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差相等,所以小車做勻減速 直線運(yùn)動(dòng). (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得v3= =

25、 m/s=0.504 m/s. (3)解法一利用“逐差法” a1= = m/s2 34 2 ss T 2 (26.16 16.08) 10 2 0.1 41 2 3 ss T 2 2 (4.298.78) 10 3 0.1 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 = -1.479 m/s2 a2= = m/s2 = -1.507 m/s2 = = m/s2 =-1.502 m/s2 負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反. 也可用a= 求得. 52 2 3 ss T 2 2 (2.787.30) 10 3 0.1 a 12 2 aa(1.497 1.507) 2

26、 4512 2 ()() 2 3 ssss T 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 乙 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 【答案】(1)勻減速直線運(yùn)動(dòng) (2)0.504 m/s (3)-1.502 m/s2 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 1.在做“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了能夠較 準(zhǔn)確地測(cè)出加速度,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填 在橫線上: . a.把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面. b.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接 好電路.

27、 c.再把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合 適的鉤碼,每次必須由靜止釋放小球. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 d.把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在小車的 后面. e.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通直流電源后,放開 小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打 下一系列的點(diǎn),換上新紙帶,重復(fù)三次. f.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比 較密集的點(diǎn),在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn),并 把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位.在選好的開始點(diǎn) 下面記作0,第六點(diǎn)作為記數(shù)點(diǎn)1,依此標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3 、 第一單元第一單元 第

28、五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 4、5、6,并測(cè)出相鄰兩點(diǎn)間的距離. g.根據(jù)公式a1= ,a2= ,a3= 及a= 求出a. 41 2 () 3 ss T 52 2 () 3 ss T 63 2 () 3 ss T 123 3 aaa 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 【解析】在實(shí)驗(yàn)中必須盡可能保證物體做勻變速直 線運(yùn)動(dòng),同時(shí)也要求紙帶能盡可能直接反應(yīng)物體的運(yùn) 動(dòng)情況,既要減小運(yùn)動(dòng)誤差也要減小紙帶的分析誤差. 其中e項(xiàng)中的電源應(yīng)采用交流電,而不是直流電. 【答案】abcdfg 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高

29、考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 2.如圖甲所示,一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上,一小車拖著 穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面滑下,打出的紙帶的一段 如圖乙所示,在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依打點(diǎn)先 后編為0、1、2、3、4、5、6,每?jī)上噜徲?jì)數(shù)點(diǎn)之間的 時(shí)間間隔為0.1 s. 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (1)小車在計(jì)數(shù)點(diǎn)5所對(duì)應(yīng)的速度大小為v= m/s. (保留三位有效數(shù)字) 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 (2)小車沿斜面下滑的加速度大小a= m/s2.(保 留三位有效數(shù)字) (3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變大

30、,而做實(shí)驗(yàn)的 同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”). 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 【解 析】利 用 4、6點(diǎn)的平均速度等于打5點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí) 速度可 得 v 為 0.506 m/s,加 速 度用 逐 差 法可 得 a 為 0.614 m/s2,當(dāng)頻率變大時(shí),打點(diǎn)周期變小,使測(cè)量值比實(shí)際 值偏小. 【答案】(1)0.506 (2)0.614 (3)偏小 第一單元第一單元 第五講第五講高考第一輪復(fù)習(xí)用書高考第一輪復(fù)習(xí)用書物理物理 3.圖甲是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條 紙帶,O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).加速