第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究4

1、1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律2實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第第4單元實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)夯實(shí)3.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源碼、刻度尺、電源核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破1實(shí)驗(yàn)步驟實(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)木板上沒有滑輪的一端，連接好電路打點(diǎn)

2、計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端，連接好電路(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面，調(diào)節(jié)碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行實(shí)驗(yàn)裝置見下圖，放手后，看小車滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行實(shí)驗(yàn)裝置見下圖，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行(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，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

3、系列的點(diǎn)，換上讓小車拖著紙帶運(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)三次新紙帶，重復(fù)三次(4)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4，測(cè)量各計(jì)，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中，并記錄填入表中.(5)計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3(6)利用

4、一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中(7)增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出vt圖象圖象根據(jù)表格中的根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如圖數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如圖所示，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上所示，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到

5、這條直線上，作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)的vt圖象，它是一條傾斜的直線圖象，它是一條傾斜的直線(2)由實(shí)驗(yàn)得出的由實(shí)驗(yàn)得出的vt圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律變化的規(guī)律有兩條途徑進(jìn)行分析：有兩條途徑進(jìn)行分析：小車運(yùn)動(dòng)的小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)時(shí)圖象是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值間增加相同的值t，速度也會(huì)增加相同的值，速度也會(huì)增加相同的值v，由此得出結(jié)論：小車

6、，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化的速度隨時(shí)間均勻變化既然小車的既然小車的vt圖象是一條傾斜的直線，那么圖象是一條傾斜的直線，那么v隨隨t變化的函變化的函數(shù)關(guān)系式為數(shù)關(guān)系式為vktb，所以小車的速度隨時(shí)間均勻變化，所以小車的速度隨時(shí)間均勻變化3誤差分析誤差分析(1)根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差(2)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等(3)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差(4)用作圖法，作出的用作圖法，作出的vt圖象并不是一條直線圖象并不是一條直線(5)木板的粗糙程度并非完全相

7、同，這樣測(cè)量得到的加速度只能木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速度是所測(cè)量段的平均加速度4注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)平行：紙帶、細(xì)繩要和長(zhǎng)木板平行平行：紙帶、細(xì)繩要和長(zhǎng)木板平行(2)靠近：釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置靠近：釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置(3)一先一后：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放小車；實(shí)驗(yàn)后先斷一先一后：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放小車；實(shí)驗(yàn)后先斷開電源，后取下紙帶開電源，后取下紙帶(4)防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止鉤防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止鉤碼落地，小車與滑輪碰撞碼落地，

8、小車與滑輪碰撞(5)減小誤差：小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過大減小誤差：小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上打的點(diǎn)過于密集而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上打的點(diǎn)過于密集(6)紙帶選?。哼x擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)跡密集部分，紙帶選?。哼x擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)跡密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(7)準(zhǔn)確作圖：在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位，仔細(xì)描準(zhǔn)確作圖：在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位，仔細(xì)描點(diǎn)連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落到這條直線上，點(diǎn)連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落到

9、這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)【典例【典例1】在做在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能夠的實(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：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)木板上沒有滑輪的一端，連接好電器把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端，連接好電器C再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)

10、繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，每次必須由靜止釋放小車鉤碼，每次必須由靜止釋放小車D把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面把紙帶穿過打點(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，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)三次新紙帶，重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)原理與操作實(shí)驗(yàn)原理與操作自主解答自主解答在實(shí)驗(yàn)中盡可能地保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同在實(shí)驗(yàn)中盡可能地保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也要求紙帶能盡可能地

11、直接反映小車的運(yùn)動(dòng)情況，既要減小運(yùn)動(dòng)誤時(shí)也要求紙帶能盡可能地直接反映小車的運(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)采用交流電源，而項(xiàng)中的電源應(yīng)采用交流電源，而不是直流電源不是直流電源答案答案ABCDFG【典例【典例2】在做在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈 簧 測(cè) 力 計(jì) 其 中 在

12、 本 實(shí) 驗(yàn) 中 不 需 要 的 器 材 是彈 簧 測(cè) 力 計(jì) 其 中 在 本 實(shí) 驗(yàn) 中 不 需 要 的 器 材 是_(2)如圖所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程如圖所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，打點(diǎn)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)沒有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T0.02 s，其中，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下下表列出了

13、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒頃r(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下中填入打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D、E兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度(3)以以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時(shí)間關(guān)系圖時(shí)間關(guān)系圖線線(4)根據(jù)你畫出的小車的速度根據(jù)你畫出的小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度度a_ m/s2.答案答案(1)彈簧測(cè)力計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)(2)0.8640.928(3)見自主解答圖見自主解答圖(4)(0.640.01)【典例【典例3】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量勻加某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示

14、的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度滑塊上的左右端各有一個(gè)完全一樣的遮光速直線運(yùn)動(dòng)的加速度滑塊上的左右端各有一個(gè)完全一樣的遮光板若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電平滑塊在細(xì)線的板若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電平滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光板牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光板1、2分別經(jīng)過光電傳感器時(shí)，通過計(jì)算分別經(jīng)過光電傳感器時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時(shí)間變化的圖象機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時(shí)間變化的圖象實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，則圖乙中的滑塊，則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿足關(guān)系間滿足關(guān)系_，則說明氣墊導(dǎo)軌，則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平已經(jīng)水平(2)如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板的寬度如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板的寬度d，掛上鉤碼后，掛上鉤碼后，將滑塊由如圖甲所示位置釋放，