重慶市萬州區(qū)龍寶中學高考物理總復習 第1章 第4講 實驗一 研究勻變速直線運動課件

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1、第第4講講 實驗一實驗一 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動必修一必修一第一章第一章 運動的描述運動的描述勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究 1. 實驗目的、原理實驗目的、原理 3.注意事項注意事項測定重力加速度測定重力加速度測量滑塊、木板間的動摩擦因數(shù)測量滑塊、木板間的動摩擦因數(shù)拓展拓展創(chuàng)新創(chuàng)新實驗實驗抓住抓住三個三個要求要求備選視頻展臺備選視頻展臺顯示顯示/隱藏隱藏 2.實驗過程實驗過程 1.刻度尺的讀數(shù)刻度尺的讀數(shù) 2.用用“紙帶法紙帶法”測速度、加速測速度、加速度度 聚焦聚焦兩個兩個熱點熱點 隨堂隨堂基礎演練基礎演練第第4講講實驗一實驗一研究勻變速研究勻變速直線運動直線運動 第

2、一章第一章 運動的描述運動的描述 勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究 備選多媒體展臺備選多媒體展臺 1.路程與位移的含義路程與位移的含義 2.沿直線運動的物體的位置與位移沿直線運動的物體的位置與位移 3.物體做不同運動通過的路程與位移物體做不同運動通過的路程與位移 4.速度變化快慢的比較速度變化快慢的比較(1) 5.速度變化快慢的比較速度變化快慢的比較(2) 6.模擬打點計時器模擬打點計時器 7.打點計時器的原理及構造打點計時器的原理及構造 8.實驗：探究小車啟動時速度變化的規(guī)律實驗：探究小車啟動時速度變化的規(guī)律 9.勻變速直線運動的加速度勻變速直線運動的加速度 10.物體沿直線的加速物

3、體沿直線的加速 11.物體沿直線的減速物體沿直線的減速 12.勻變速直線運動的特點勻變速直線運動的特點 13.牛頓管實驗牛頓管實驗 14.下落對比試驗下落對比試驗 15.自由落體頻閃照片的拍攝自由落體頻閃照片的拍攝 16.自由落體頻閃照片分析自由落體頻閃照片分析 01抓住三個要求抓住三個要求. .【實驗目的實驗目的】 1.練習正確使用打點計時器練習正確使用打點計時器. 2.會利用紙帶求勻變速直線運動的瞬時速度、加速度會利用紙帶求勻變速直線運動的瞬時速度、加速度3.會利用紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車會利用紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車運動的運動的vt圖象，根據(jù)圖

4、象求加速度圖象，根據(jù)圖象求加速度實驗實驗一一 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動【實驗原理實驗原理】 動畫動畫:模擬打點計時器模擬打點計時器動畫動畫:打點計時器的原理及構造打點計時器的原理及構造2 2 01抓住三個要求抓住三個要求【實驗過程實驗過程】 01抓住三個要求抓住三個要求注意事項注意事項 01抓住三個要求抓住三個要求1平行平行：紙帶和細繩要和木板平行：紙帶和細繩要和木板平行2兩先兩后兩先兩后：實驗中應先接通電源，后讓小車運動；：實驗中應先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應先斷開電源后取紙帶實驗完畢應先斷開電源后取紙帶3防止碰撞防止碰撞：在到達長木板末端前應讓小車停止運：在到達長木板末

5、端前應讓小車停止運動，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞動，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞4減小誤差減小誤差：小車的加速度宜適當大些，可以減?。盒≤嚨募铀俣纫诉m當大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約長度的測量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙的紙帶上清楚地取出帶上清楚地取出67個計數(shù)點為宜個計數(shù)點為宜 【典例典例1】如圖所示，用毫米刻度尺測量紙帶中的計數(shù)點如圖所示，用毫米刻度尺測量紙帶中的計數(shù)點0、1之之間的距離為間的距離為_ mm，0、2之間的距離為之間的距離為_mm，2、3之間的距離為之間的距離為_ mm. 02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點考點一考點一 刻度尺的讀數(shù)刻度尺的讀數(shù) 解

6、析解析毫米刻度尺的最小刻度為毫米刻度尺的最小刻度為1 mm，讀數(shù)時要估讀到毫米的，讀數(shù)時要估讀到毫米的下一位下一位計數(shù)點計數(shù)點0、1之間的距離為之間的距離為8.9 mm(9.0 mm也可也可)，若讀成，若讀成8.90 mm或或9 mm都是錯誤的；都是錯誤的；0、2之間的距離為之間的距離為19.5 mm，2、3之之間的距離為間的距離為12.5 mm(32.0 mm19.5 mm)答案答案8.9(9.0也可也可)19.512.5 8.9(9.0也可也可)12.5 19.5最小最小刻度刻度刻度尺的讀數(shù)應注意刻度尺的讀數(shù)應注意(1)刻度尺讀數(shù)時要使刻度線緊貼被測物體，眼睛刻度尺讀數(shù)時要使刻度線緊貼被測

7、物體，眼睛正對刻度線讀數(shù)正對刻度線讀數(shù)(2)刻度尺其精確度為刻度尺其精確度為1 mm，讀數(shù)時要估讀到最小，讀數(shù)時要估讀到最小刻度的下一位刻度的下一位 02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點【借題發(fā)揮借題發(fā)揮】 【變式跟蹤變式跟蹤1】右圖是右圖是“研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和和E為為紙帶上六個計數(shù)點，加紙帶上六個計數(shù)點，加速度大小用速度大小用a表示表示OD間的距離為間的距離為_ cm.右下圖是根據(jù)實驗數(shù)右下圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的據(jù)繪出的xt2圖線圖線(x為為各計數(shù)點至同一起點的各計數(shù)點至同一起點的距離距離)，斜率表示，斜率表示_，其

8、大小為，其大小為_ m/s2(保留三位保留三位有效數(shù)字有效數(shù)字)02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點1.20加速度的一半加速度的一半0.933【典例典例2】 (2012山東卷，山東卷，21(1)某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律物塊在重物的牽引下開始運動，重物究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處尚未到達滑輪處)從紙帶上從紙帶上便于測量的點開始，每便于測量的點開始，每5個點取個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點

9、間的距離如圖乙所示打點計時器電源的頻率為所示打點計時器電源的頻率為50 Hz.通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_和和_之間某之間某時刻開始減速時刻開始減速計數(shù)點計數(shù)點5對應的速度大小為對應的速度大小為_m/s，計數(shù)點，計數(shù)點6對應的速度大小為對應的速度大小為_m/s.(保留三位有效數(shù)字保留三位有效數(shù)字)物塊減速運動過程中加速度的大小為物塊減速運動過程中加速度的大小為a_m/s2.考點二考點二 用用“紙帶法紙帶法”測速度、加速度測速度、加速度 02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點甲甲乙乙671.001.202.0002聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點求紙帶上某

10、計求紙帶上某計數(shù)點瞬時速度數(shù)點瞬時速度的方法！的方法！逐差法求加速逐差法求加速度的方法！度的方法！1利用紙帶判定物體運動的性質利用紙帶判定物體運動的性質(1)若若x1、x2、x3基本相等，則可判定物體在實驗誤差允許的基本相等，則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內做勻速直線運動范圍內做勻速直線運動(2)利用利用x1、x2、x3可以計算出在相鄰相等時間間隔內物體的可以計算出在相鄰相等時間間隔內物體的位移差位移差x2x1、x3x2、x4x3如果它們在實驗誤差允許的如果它們在實驗誤差允許的范圍內相等范圍內相等,則可以判定則可以判定 物體做勻變速直線運動物體做勻變速直線運動2計數(shù)點間的距離計數(shù)點間的距離計

11、數(shù)點間距離的給定有兩種：計數(shù)點間距離的給定有兩種：相鄰點間距離和各計數(shù)點到相鄰點間距離和各計數(shù)點到O點的距離，計算時后者要點的距離，計算時后者要先轉換為前者，如圖所示先轉換為前者，如圖所示 借題發(fā)揮借題發(fā)揮02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點對紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，常見的錯誤有：對紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，常見的錯誤有：(1)誤認為誤認為T0.02 s，沒有注意到圖中相鄰計數(shù)點，沒有注意到圖中相鄰計數(shù)點之間有幾個點沒畫出之間有幾個點沒畫出(2)沒有進行單位換算，圖中各數(shù)據(jù)的單位都是沒有進行單位換算，圖中各數(shù)據(jù)的單位都是cm，應當換算為應當換算為m.常見錯誤常見錯誤【變式跟蹤變式跟蹤

12、2】 (2013淮陰中學測試淮陰中學測試)在研究某小車運動狀態(tài)的實驗中，如圖所在研究某小車運動狀態(tài)的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D為依次為依次打下的相鄰的計數(shù)點，且相鄰計數(shù)點間的時間間隔打下的相鄰的計數(shù)點，且相鄰計數(shù)點間的時間間隔T0.1 s.(1)由紙帶可以判定小車做由紙帶可以判定小車做_運動，因為：運動，因為：_.(2)根據(jù)紙帶可以計算根據(jù)紙帶可以計算C點的瞬時速度，點的瞬時速度，vC_ m/s.(3)根據(jù)紙帶可以計算出該小車的加速度為根據(jù)紙帶可以計算出該小車的加速度為a_ m/s2. 02聚焦兩個熱點聚焦兩個熱點勻加速

13、直線勻加速直線4.4小車在連續(xù)相等的時間間隔內的相鄰位移之差恒定小車在連續(xù)相等的時間間隔內的相鄰位移之差恒定12 【典例典例3】 （2013蘇錫常鎮(zhèn)四市一調）蘇錫常鎮(zhèn)四市一調）在暗室中用如上圖所示的裝置做在暗室中用如上圖所示的裝置做“測定重力加速度測定重力加速度”的實驗的實驗實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀一根熒光刻度的米尺、頻閃儀具體實驗步驟如下：具體實驗步驟如下：在漏斗內盛滿清水在漏斗內盛滿清水,旋松螺絲夾子旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴滴地落下水滴會以一定的頻率

14、一滴滴地落下.用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調節(jié)頻閃儀的頻率用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度采集數(shù)據(jù)進行處理采集數(shù)據(jù)進行處理(1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿足實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：的條件是：_.(2)實驗中觀察到水滴實驗中觀察到水滴“固定不動固定不動”時的閃光頻率為時的閃光頻率為30 Hz，某同學讀出其，某同學讀出其

15、中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如下圖所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂斜容^圓的水滴到第一個水滴的距離如下圖所示，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣戎亓铀俣萭_ m/s2；第；第8個水滴此時的速度個水滴此時的速度v8_ m/s(結果都保留三位有效數(shù)字結果都保留三位有效數(shù)字) (3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可答出一條即可)：_. 03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗9.72頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率2.28存在空氣阻力存在空氣阻力(或水或水滴滴落的頻率變化滴滴落的頻率變化)03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗【變式跟蹤變式跟蹤3】 物理小組在一次探究活動中測

16、量滑塊與木板之間物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)實驗裝置如圖甲所示，打點計時器固定在斜面上，的動摩擦因數(shù)實驗裝置如圖甲所示，打點計時器固定在斜面上，滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下圖乙是打出的紙滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下圖乙是打出的紙帶的一段帶的一段(1)已知打點計時器使用的交流電頻率為已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz，選，選A、B、C、D、E、F、G等等7個點為計數(shù)點個點為計數(shù)點,且各計數(shù)點間均有一個點沒有畫出且各計數(shù)點間均有一個點沒有畫出.滑滑塊下滑的加速度塊下滑的加速度a_ m/s2.(2)為測量動摩擦因數(shù)，下列物理為測量動摩擦因數(shù)，

17、下列物理量中還應測量的有量中還應測量的有_(填入所選物理量前的字母填入所選物理量前的字母)A木板的長度木板的長度LB木板的末端被墊起的高度木板的末端被墊起的高度hC木板的質量木板的質量m1D滑塊的質量滑塊的質量m2E滑塊運動的時間滑塊運動的時間t03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗3.00AB03拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗預測高考命題視角預測高考命題視角以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性等特點脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性等特點.視角視角1 實驗器材的改進實驗器材的改進為了保證小車真正做勻加速直線運動，用氣墊導軌代替長木為了保證小車真正做勻加速直線運動，用氣墊導軌代替長木板板. 用頻閃照相或光電計時替代打點計時器用頻閃照相或光電計時替代打點計時器視角視角2 在新情景下完善實驗步驟及數(shù)據(jù)分析在新情景下完善實驗步驟及數(shù)據(jù)分析04隨堂基礎演練隨堂基礎演練隨堂基礎演練隨堂基礎演練 答案及解析答案及解析題號題號12345點擊點擊右藍框右藍框出現(xiàn)出現(xiàn)答案及解析答案及解析 見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析見解析