C060.測(cè)定勻變速運(yùn)動(dòng)的加速.ppt

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1、測(cè)定勻變速 運(yùn)動(dòng)的加速度,龐留根 呂叔湘中學(xué) 2007年7月 Email: ,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法 實(shí)驗(yàn)步驟 注意事項(xiàng) 2007年天津理綜卷22(2) 06年廣東東莞中學(xué)高考模擬試題11(2) 07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模12 07屆南京市綜合檢測(cè)題（二） 9(1) 蘇北五市07屆調(diào)研考試12 07年江蘇省揚(yáng)州市一模12 2007年高考廣東卷14 2007高考理綜北京卷21(2),,測(cè)定勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,1練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。 2學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。,實(shí)驗(yàn)原理:,1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.

2、02s打一次點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz），因此紙帶上的點(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，研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。,2由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：如圖所示，0、1、2為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，s1、s2、s3、為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若s=s2-s1=s3-s2==恒量，即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。,,由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法：,3,（1）用“逐差法”求加速度：即根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔）求出,再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)

3、動(dòng)的加速度。,（2）用v-t圖法：,即先根據(jù) 求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，后作出v-t圖線，,圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。,實(shí)驗(yàn)器材 小車，細(xì)繩，鉤碼，一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，低壓交流電源，導(dǎo)線兩根，紙帶，米尺。,,實(shí)驗(yàn)步驟,1把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(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，如圖所示(見下頁）。,2把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長(zhǎng)木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離，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。,3把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再

4、放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn), 取下紙帶, 換上新紙帶, 重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。,4選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點(diǎn)子, 確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)0, 標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),正確使用毫米刻度尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度, 作v-t圖線 , 求得直線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。,,注意事項(xiàng),1紙帶打完后及時(shí)斷開電源。 2小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些，以能在紙帶上長(zhǎng)約50cm的范圍內(nèi)清楚地取78個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 3應(yīng)區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的軌跡點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，通常每隔4個(gè)軌跡點(diǎn)選1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，選取的記數(shù)點(diǎn)不少于6個(gè)。 4不要分段測(cè)量

5、各段位移，可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。,,2007年天津理綜卷22(2),22.某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A ，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B ，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C ，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D ，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E 。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56 cm ，CD長(zhǎng)為11.15cm ，DE長(zhǎng)為13.73 cm ，則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為________m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 ms2 ，AB的距離

6、應(yīng)為 cm 。(保留三位有效數(shù)字),0.986,2.58,5.99,,,06年廣東東莞中學(xué)高考模擬試題11(2),11.（2）某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了在不同拉力下的A、B、C、D等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)都記為0、1、2、3、4、5，如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的. 在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是 . 打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是 m/s2,丙,3.33,,07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模12,12 . ( 8 分)如圖（甲）所示，用包有白紙的質(zhì)

7、量為 1.00kg 的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，在圓柱棒豎直下落的過程中，毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫出記號(hào)，如圖（乙）所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不 影響棒的運(yùn)動(dòng),,,測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為 26.0mm 、 41.0mm 、 56.0mm 、 71.0mm 、86.0mm 、 101.0mm ，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“ 1500 r/min ”字樣，由此研究圓柱棒的運(yùn)動(dòng)情況 ( 1 )毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔 T s ，圖（乙）中的圓柱棒的 （選填“左”或“右”）端是懸掛端 ( 2 )根據(jù)圖（乙）所給的數(shù)據(jù)，計(jì)

8、算毛筆畫下記號(hào)C 時(shí)圓柱棒下落的速度vc= m/s , 圓柱棒豎直下落的加速度a m/s2.,0.04,左,1.2,9.4,,,07屆南京市綜合檢測(cè)題（二） 9(1),9（1）做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始,每隔5個(gè)時(shí)間間隔剪下一條紙帶，將紙帶貼在坐標(biāo)系中，如圖所示，則運(yùn)動(dòng)物體的加速度為 m/s2,0.80,,蘇北五市07屆調(diào)研考試12,12在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫

9、出）。從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段（分別叫a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而可求出加速度。 請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在題卡上)，并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸？答： 。,解：,vt 圖線如圖所示,,y軸相當(dāng)于v軸,,,這種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法可稱為“等效替代法”。在以下的物理研究中，采用這種類似方法的是 。 A通過實(shí)驗(yàn)和推理得出牛頓第一定律 B在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，用小球落地點(diǎn)的水平距離來代替速度 C在研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，先

10、保持電阻不變，研究電流與電壓的關(guān)系 D在描述電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí)，引入電場(chǎng)線或磁感線 從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，要想求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？ 答： 。 若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm，則加速度為 m/s2。,B,b,2.0,,,07年江蘇省揚(yáng)州市一模12,12(8分)某同學(xué)做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的紙帶，該同學(xué)按相等時(shí)間間隔取連續(xù)的幾段位移，從它們的分界點(diǎn)將紙帶剪斷，將剪得的幾段紙帶按圖所示順序貼在坐標(biāo)中，各段緊靠但不重疊，然后可得到一條表示v- t關(guān)系的圖線，從而求出加速度。 (1)在答題卡圖中給坐標(biāo)軸

11、標(biāo)上合 適的名稱并注明單位； (2)在答題卡圖中畫出表示v- t關(guān)系 的圖線； (3)，該同學(xué)通過圖象求出加速度 的方法是 。,v/ms-1,t/s,v-t圖線的斜率就是加速度,,2007年高考廣東卷14,14（8分）如圖11（a）所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖11

12、（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示。,,,（1）根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_________m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （2）打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5 m/s2。請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的 。 （3）如果取重力加速度10m/s2，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為_________。,5.0,解見下頁,結(jié)果是4.8 m/s2的得1分,D3D4區(qū)間內(nèi),1:1,,,,解:,（1）打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小,（2）最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的D3D4區(qū)間內(nèi)

13、,（3）根據(jù)牛頓第二定律,解得 m1=m2,,,題目,2007高考理綜北京卷21(2),21某同學(xué)用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。 b接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖3中0、1、2、6點(diǎn)所示。,,,第3頁,第4頁,c測(cè)量1、2、3、6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記做：S1、S2、S3S6。 d通過測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 e分別計(jì)算出S1、S2、S3S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。 f以為縱坐標(biāo)S/t

14、、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出S/t -t圖線。 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)： 實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______和______。（填選項(xiàng)代號(hào)） A電壓合適的50Hz交流電源 B電壓可調(diào)的直流電源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘,A,C,,第4頁,,,將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在的位置如圖4所示，則 S2= cm，S5= cm。 該同學(xué)在圖5中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐

15、標(biāo)點(diǎn)，并畫出S/t -t圖線。 根據(jù)S/t-t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn) 時(shí)，小車的速度v0=_____m/s；它 在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度 a=______m/s2。,2.98,13.20,解見下頁,0.18,4.8,,題目,,, 解：,在打2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，,S2/t =2.9810-2/0.08=0.37m/s,,在打5計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，,S5/t =13.210-2/0.20 =0.66m/s,,,,畫出S/t-t圖線如圖示。,,解：根據(jù)S/t-t圖線可知，,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，v0 = 0.18 m/s,,在打1計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，S1/t =0.28 m/s, 在打6計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，S6/t =0.76 m/s,,勻變速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的即時(shí)速度,,t1=0.02s v1=0.28 m/s,t6=0.12s v6=0.76 m/s,,第2頁,題目,,,也可以將橫軸的標(biāo)度改為原來的一半，縱軸改為v，如圖紅字所示，則圖像就是即時(shí)速度v隨時(shí)間t變化的v-t的圖線。,由v-t圖線的斜率得到,,題目,第2頁,第3頁,,