試驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1/442/441．試驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片．2．試驗(yàn)步驟(1)把附有滑輪長木板放在試驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪一端，連接好電路．(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上適當(dāng)鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它一端固定在小車后面．試驗(yàn)裝置見上圖，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．試驗(yàn)要求3/44(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點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．(4)從幾條紙帶中選擇一條比較理想紙帶，舍掉開始一些比較密集點(diǎn)，在后面便于測量地方找一個(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0,1,2,3,4，…，測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離x，并統(tǒng)計(jì)填入表中．(5)計(jì)算出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離x1，x2，x3，….(6)利用一段時(shí)間內(nèi)平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1,2,3,4,5瞬時(shí)速度，填入表格中．(7)增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次試驗(yàn)．4/443．注意事項(xiàng)(1)平行：紙帶、細(xì)繩要和長木板平行．(2)兩先兩后：試驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；試驗(yàn)完成應(yīng)先斷開電源，后取紙帶．(3)預(yù)防碰撞：在抵達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停頓運(yùn)動(dòng)，預(yù)防鉤碼落地和小車與滑輪相撞．(4)減小誤差：小車加速度宜適當(dāng)大些，能夠減小長度測量誤差，加速度大小以能在約50cm紙帶上清楚地取出6～7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜．5/44方法規(guī)律6/447/442．誤差分析(1)安裝時(shí)紙帶、細(xì)繩要與長木板平行，同時(shí)選擇符合要求交流電源電壓及頻率．(2)在抵達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停頓運(yùn)動(dòng)，預(yù)防鉤碼落地，小車與滑輪碰撞．(3)選擇一條點(diǎn)跡清楚紙帶，舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)．8/44考點(diǎn)1試驗(yàn)原理與試驗(yàn)操作9/44例1(屆安徽蕪湖檢測)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體加速度，電源頻率f＝50Hz，在紙帶上打出點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保留不妥，紙帶被污染，如圖所表示，A、B、C、D是依次排列4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，但僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)距離：xA＝16.6mm，xB＝126.5mm，xD＝624.5mm，若無法再做試驗(yàn)，可由以上信息推知：10/44(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為________s；(2)打C點(diǎn)時(shí)物體速度大小為________m/s；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)物體加速度大小為________(用xA、xB、xD和f表示)．思緒剖析：(1)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體加速度原理是什么？(2)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為多少？(3)勻加速運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間間隔內(nèi)位移有什么特征？11/4412/44練1(年天津卷)某同學(xué)利用圖示裝置研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)．13/44(1)試驗(yàn)中必要辦法是________．A．細(xì)線必須與長木板平行B．先接通電源再釋放小車C．小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量D．平衡小車與長木板間摩擦力14/44(2)他試驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz交流電源上，得到一條紙帶，打出部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所表示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出)．s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm.則小車加速度a＝______m/s2(要求充分利用測量數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車速度vB＝______m/s.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)AB(2)0.800.4015/4416/441．試驗(yàn)器材分析(1)試驗(yàn)時(shí)需要復(fù)寫紙和紙帶統(tǒng)計(jì)點(diǎn)跡；需要刻度尺測量統(tǒng)計(jì)點(diǎn)跡之間距離．(2)試驗(yàn)時(shí)為讓小車運(yùn)動(dòng)，需要鉤碼和細(xì)繩；為能打點(diǎn)，需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源和導(dǎo)線．考點(diǎn)2試驗(yàn)器材和數(shù)據(jù)處理17/4418/44例2在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)中：(1)試驗(yàn)室提供了以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計(jì)．其中在本試驗(yàn)中不需要器材是________．(2)如圖所表示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程一條清楚紙帶，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)時(shí)間間隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm.19/4420/44(3)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車速度－時(shí)間關(guān)系圖線．(4)依據(jù)你畫出小車速度－時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出小車加速度a＝________m/s2.21/44思緒剖析：(1)本試驗(yàn)中需要測量哪些物理量？需要哪些器材？(2)怎樣計(jì)算小車瞬時(shí)速度和加速度？【答案】看法析22/44(3)小車速度－時(shí)間關(guān)系圖線如圖所表示．23/44練2(屆沈陽檢測)某同學(xué)利用圖甲所表示試驗(yàn)裝置探究物塊速度隨時(shí)間改變．物塊放在桌面上，細(xì)繩一端與物塊相連，另一端跨過滑輪掛上鉤碼．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面左端，所用交流電源頻率為50Hz.紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接在物塊上．開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放物塊，物塊在鉤碼作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖乙所表示(圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出)．24/44依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該同學(xué)認(rèn)為物塊運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)．回答以下問題：(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊速度大小為_________m/s.在打出D點(diǎn)時(shí)，物塊速度大小為_______m/s.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(2)物塊加速度大小為________m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)0.560.96(2)2.025/4426/44考點(diǎn)3試驗(yàn)拓展與創(chuàng)新27/4428/44例3現(xiàn)用頻閃攝影方法來研究物塊變速運(yùn)動(dòng)．在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)過程中，用頻閃相機(jī)拍攝不一樣時(shí)刻物塊位置如圖所表示．拍攝時(shí)頻閃頻率是10Hz；經(jīng)過斜面上固定刻度尺讀取5個(gè)連續(xù)影像間距離依次為x1，x2，x3，x4.已知斜面頂端高度h和斜面長度s.數(shù)據(jù)以下表所表示．重力加速度大小g＝9.80m/s2.29/44思緒剖析：(1)頻閃攝影照片與紙帶上點(diǎn)有什么異同？(2)怎樣判斷斜面是否粗糙？30/4431/44高考試驗(yàn)題普通源于教材而不拘泥于教材，即所謂情境新而知識(shí)舊．所以做試驗(yàn)題應(yīng)重視遷移創(chuàng)新能力培養(yǎng)，用教材中試驗(yàn)原理、方法和技巧處理新問題．對(duì)于本題物理過程舊，但情景新，數(shù)據(jù)處理屬于逐差法處理紙帶問題延伸．32/44熱點(diǎn)題組一試驗(yàn)考查1．(屆河北衡水模擬)某同學(xué)用如圖甲所表示試驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)．模擬精選·組合專練甲

乙

33/44試驗(yàn)步驟以下：A．安裝好試驗(yàn)器材；B．讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次，選出一條點(diǎn)跡比較清楚紙帶，從便于測量點(diǎn)開始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中a，b，c，d等點(diǎn)；C．測出x1，x2，x3，….34/44結(jié)合上述試驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成以下任務(wù)：(1)試驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在以下儀器和器材中，必須使用有_______．(填選項(xiàng)代號(hào))A．電壓適當(dāng)50Hz交流電源B．電壓可調(diào)直流電源C．秒表D．刻度尺E．天平F．重錘G．彈簧秤H．滑動(dòng)變阻器(2)假如小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所表示，則x1，x2，x3關(guān)系是________，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔是t，則打c點(diǎn)時(shí)小車速度大小是________．35/4436/4437/44(2)乙同學(xué)紙帶如圖所表示，按時(shí)間次序取0,1,2,3,4,5,6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出．用刻度尺量出1,2,3,4,5,6點(diǎn)到0點(diǎn)距離如圖所表示(單位：cm)．由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)3所代表時(shí)刻瞬時(shí)速度大小v3＝________m/s，小車加速度大小a＝________m/s2.【答案】(1)勻變速直線(勻加速直線)小于(2)0.330.7638/4439/44熱點(diǎn)題組二試驗(yàn)拓展與創(chuàng)新3．(年太原模擬)在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”試驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz低壓交變電源上，某同學(xué)在打出紙帶上按打點(diǎn)先后次序每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A，B，C，D，E，F(xiàn)六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn))．從A點(diǎn)開始在每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a，b，c，d，e段)，將這五段紙帶由長到短緊靠但不重合地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所表示．40/44(1)若把每一段紙帶右上端連接起來，結(jié)果得到一條傾斜直線，如圖所表示，由圖可知紙帶做________運(yùn)動(dòng)，且直線與x軸負(fù)方向夾角越大，說明紙帶運(yùn)動(dòng)加速度________(填“越大”或“越小