实验一-研究匀变速直线运动课件

1创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动实验一研究匀变速直线运动2创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破一、基本原理与操作一、基本原理与操作原理装置原理装置图操作要操作要领不需要平衡摩擦力。不需要平衡摩擦力。不需要不需要满足足悬挂挂钩码质量量远小于小小于小车质量。量。(1)平行：平行：细绳、纸带与与长木板平行木板平行(2)靠近：靠近：小小车释放前，放前，应靠近打点靠近打点计时器的位置器的位置(3)先后：先后：实验时先接通先接通电源，后源，后释放小放小车；实验后后先断开先断开电源，后取下源，后取下纸带(4)防撞：防撞：小小车到达滑到达滑轮前前让其停止运其停止运动，防止与滑，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏相撞或掉下桌面摔坏(5)适当：适当：悬挂挂钩码要适当，避免要适当，避免纸带打出的点太少打出的点太少或或过于密集于密集一、基本原理与操作原理装置图操作要领(1)平行：细绳、纸带3创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破二、数据处理与分析二、数据处理与分析1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法由纸带判断物体做匀变速运动的方法如如图1所所示示，0、1、2、为时间间隔隔相相等等的的各各计数数点点，x1、x2、x3、为相相邻两两计数数点点间的的距距离离，若若xx2x1x3x2x4x3C(常常量量)，则与与纸带相相连的的物物体体的的运运动为匀匀变速直速直线运运动。图1二、数据处理与分析图14创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验一-研究匀变速直线运动课件5创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验一-研究匀变速直线运动课件6创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破认识认识“两种仪器两种仪器”认识“两种仪器”7创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破区别区别“两种点两种点”(1)计时点和点和计数点数点计时点点是是打打点点计时器器打打在在纸带上上的的实际点点，两两相相邻点点间的的时间间隔隔为0.02s；计数数点点是是人人们根根据据需需要要选择一一定定数数目目的的点点，两两个个相相邻计数数点点间的的时间间隔隔由由选择点点的的规则而定。而定。(2)纸带上相上相邻两点的两点的时间间隔均相同，速度越大，隔均相同，速度越大，纸带上的上的计时点越稀疏。点越稀疏。区别“两种点”8创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破命题角度命题角度【例【例1】某同学利用如某同学利用如图2所示装置研究小所示装置研究小车的匀的匀变速直速直线运运动。教材原型实验教材原型实验实验原理与实验操作实验原理与实验操作图2命题角度【例1】某同学利用如图2所示装置研究小车的匀变速直9创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(1)实验中，必要的措施是中，必要的措施是_(填填选项前的字母前的字母)。A.细线必必须与与长木板平行木板平行B.先接通先接通电源，再源，再释放小放小车C.小小车的的质量量远大于大于钩码的的质量量D.平衡小平衡小车与与长木板木板间的摩擦力的摩擦力(1)实验中，必要的措施是_(填选项前的字母)10创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(2)他他实验时将将打打点点计时器器接接到到频率率为50Hz的的交交流流电源源上上，得得到到一一条条纸带，打打出出的的部部分分计数数点点如如图3所所示示(每每相相邻两两个个计数数点点间还有有4个个点点，图中中未未画画出出)。s13.59cm，s24.41cm，s35.19cm，s45.97cm，s56.78cm，s67.64cm，则小小车的的加加速速度度a_m/s2(要要求求充充分分利利用用测量量的的数数据据)，打打点点计时器器在在打打B点点时小小车的速度的速度vB_m/s。(结果均保留果均保留2位有效数字位有效数字)图3(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，11创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破解解析析(1)实实验验时时细细线线必必须须与与长长木木板板平平行行，否否则则小小车车不不做做匀匀变变速速运运动动，A正正确确；实实验验开开始始时时要要先先接接通通电电源源，待待打打点点稳稳定定后后再再释释放放小小车车，B正正确确；此此实实验验中中只只需需保保证证小小车车做做匀匀加加速速运运动动，不不用用考考虑虑小小车车与与钩钩码码的的质质量量关关系系及及平平衡衡摩摩擦擦力力的的问问题题，C、D错错误。误。答案答案(1)AB(2)0.800.40解析(1)实验时细线必须与长木板平行，否则小车不做匀变速运12创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破【例例2】(2019全全国国卷卷，22)某某小小组利利用用打打点点计时器器对物物块沿沿倾斜斜的的长木木板板加加速速下下滑滑时的的运运动进行行探探究究。物物块拖拖动纸带下下滑滑，打打出出的的纸带一一部部分分如如图4所所示示。已已知知打打点点计时器器所所用用交交流流电的的频率率为50Hz，纸带上上标出出的的每每两两个个相相邻点点之之间还有有4个个打打出出的的点点未未画画出出。在在A、B、C、D、E五五个个点点中中，打打点点计时器器最最先先打打出出的的是是_点点。在在打打出出C点点时物物块的的速速度度大大小小为_m/s(保保留留3位位有有效效数数字字)；物物块下滑的加速度大小下滑的加速度大小为_m/s2(保留保留2位有效数字位有效数字)。命题角度命题角度数据处理与分析数据处理与分析图4【例2】(2019全国卷，22)某小组利用打点计时器对13创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破C点的速度大小点的速度大小解析解析物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故最先打出的是物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故最先打出的是A点。点。两个相邻计数点之间的时间间隔两个相邻计数点之间的时间间隔T0.1s，由图知由图知xAB1.20cmxBCxACxAB1.95cmC点的速度大小解析物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故最14创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破xCDxADxAC2.70cmxDExAExAD3.45cm代入数值解得物块下滑的加速度大小代入数值解得物块下滑的加速度大小a0.75m/s2。答案答案A0.2330.75xCDxADxAC2.70cm代入数值解得物块下滑的15创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破拓拓展展训训练练1(2019江江苏苏江江阴阴市市模模拟拟)某某同同学学用用如如图5甲甲所所示示的的装装置置探探究究小小车做做匀匀变速速直直线运运动的的规律，他采用律，他采用电火花火花计时器器进行行实验。图5拓展训练1(2019江苏江阴市模拟)某同学用如图5甲所示16创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(1)请在下面列出的在下面列出的实验器材中，器材中，选出本出本实验中不需要的器材填在横中不需要的器材填在横线上上(填填编号号)_。电火花火花计时器器天平天平46V低低压交流交流电源源细绳和和纸带砝砝码、托、托盘和小和小车刻度尺刻度尺秒表秒表一端一端带有定滑有定滑轮的的长木板木板(2)安安装装好好实验装装置置后后，先先_，再再_。纸带被被打打出出一一系系列列点点，其中一段如其中一段如图乙所示，可知乙所示，可知纸带的的_(填填“左左”或或“右右”)端与小端与小车相相连。(3)如如图乙乙所所示示的的纸带上上，A、B、C、D、E为纸带上上所所选的的计数数点点，相相邻计数数点点间的的时间间隔隔为0.1s，则vB_m/s，a_m/s2。(保留保留2位有效数字位有效数字)(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在17创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破解解析析(1)本本实实验验不不需需要要天天平平测测质质量量，电电火火花花计计时时器器应应用用220V交交流流电电源源，也也不不用用秒表测时间，故不需要的器材为秒表测时间，故不需要的器材为。(2)正正确确的的操操作作顺顺序序是是在在安安装装好好实实验验装装置置后后先先接接通通电电源源，再再释释放放小小车车。纸纸带带和和小小车车相相连连的的一一端端先先被被打打点点，此此时时纸纸带带速速度度较较小小，点点间间距距离离较较小小，故故纸纸带带的的左左端端与与小小车相连。车相连。答案答案(1)(2)接通接通电源源释放小放小车左左(3)0.260.40解析(1)本实验不需要天平测质量，电火花计时器应用22018创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验拓展创新实验拓展创新命题角度命题角度【例例3】(2019全全国国卷卷，22)甲甲乙乙两两位位同同学学设计了了利利用用数数码相相机机的的连拍拍功功能能测重重力力加加速速度度的的实验。实验中中，甲甲同同学学负责释放放金金属属小小球球，乙乙同同学学负责在在小小球球自自由下落的由下落的时候拍照。已知相机每候拍照。已知相机每间隔隔0.1s拍拍1幅照片。幅照片。(1)若若要要从从拍拍得得的的照照片片中中获取取必必要要的的信信息息，在在此此实验中中还必必须使使用用的的器器材材是是_。(填正确答案填正确答案标号号)A.米尺米尺 B.秒表秒表 C.光光电门D.天平天平实验考查方式的创新实验考查方式的创新实验拓展创新命题角度【例3】(2019全国卷，22)甲19创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(2)简述你述你选择的器材在本的器材在本实验中的使用方法。中的使用方法。答：答：_(3)实验中中两两同同学学由由连续3幅幅照照片片上上小小球球的的位位置置a、b和和c得得到到ab24.5cm、ac58.7cm，则该地的重力加速度大小地的重力加速度大小为g_m/s2。(保留保留2位有效数字位有效数字)解解析析(1)利利用用频频闪闪照照片片测测重重力力加加速速度度时时需需要要测测量量小小球球下下落落的的距距离离，因因此此实实验验时时必须使用米尺。必须使用米尺。(2)将米尺竖直放置，小球靠近米尺下落，从照片上直接读出小球下落的距离。将米尺竖直放置，小球靠近米尺下落，从照片上直接读出小球下落的距离。(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。20创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(3)根据根据xgT2得重力加速度大小得重力加速度大小答案答案(1)A(2)将米尺将米尺竖直放置，使小球下落直放置，使小球下落时尽量靠近米尺尽量靠近米尺(3)9.7(3)根据xgT2得重力加速度大小答案(1)A(2)21创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破拓拓展展训训练练2(2019四四川川成成都都三三诊诊)如如图6所所示示为用用频闪相相机机拍拍摄的的羽羽毛毛与与苹苹果果同同时下下落的局部落的局部频闪照片，已知照片，已知该频闪相机每隔相机每隔t时间闪光一次。光一次。(1)这个个实验表表明明：如如果果我我们可可以以减减小小_对物物体体下下落落运运动的的影影响响，直直至至其其可可以以忽忽略略，那那么么重重量量不不同同的的物物体体下下落落快快慢程度将会相同。慢程度将会相同。(2)关关 于于 图 中中 的的 x1、x2、x3，下下 列列 关关 系系 一一 定定 正正 确确 的的 是是_(填填选项字母字母)。A.x1x2x3149B.x1x2x3135C.2x2x3x1图6拓展训练2(2019四川成都三诊)如图6所示为用频闪相机22创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(3)利利用用图片片提提供供的的信信息息可可以以求求出出当当地地的的重重力力加加速速度度值g，可可知知g_(填填选项字母字母)。(3)利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g，可知g23创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破答案答案(1)空气阻力空气阻力(2)C(3)C解解析析(1)在在实实验验中中，如如果果没没有有空空气气阻阻力力，物物体体下下落落快快慢慢程程度度相相同同，故故不不断断减减小小空气阻力对物体下落的影响，重量不同的物体下落快慢程度将会趋于相同。空气阻力对物体下落的影响，重量不同的物体下落快慢程度将会趋于相同。(2)因因为为三三段段位位移移间间隔隔时时间间相相同同，由由匀匀变变速速直直线线运运动动规规律律易易知知A项项错错误误；由由于于这这是是局局部部照照片片，A点点并并不不一一定定是是起起点点，故故不不一一定定能能根根据据初初速速度度为为零零的的匀匀变变速速直直线线运运动动规律求解，规律求解，B项错误；根据项错误；根据x3x2x2x1可知，可知，2x2x3x1，C项正确。项正确。答案(1)空气阻力(2)C(3)C解析(1)在实验中24创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破【例例4】(2019全全国国卷卷，22)如如图7(a)，某某同同学学设计了了测量量铁块与与木木板板间动摩摩擦擦因因数数的的实验。所所用用器器材材有有：铁架架台台、长木木板板、铁块、米米尺尺、电磁磁打打点点计时器器、频率率50Hz的交流的交流电源、源、纸带等。回答下列等。回答下列问题：命题角度命题角度实验情景的拓展实验情景的拓展(a)图7【例4】(2019全国卷，22)如图7(a)，某同学设25创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(1)铁块与与木木板板间动摩摩擦擦因因数数_(用用木木板板与与水水平平面面的的夹角角、重重力力加加速速度度g和和铁块下滑的加速度下滑的加速度a表示表示)。(2)某某次次实验时，调整整木木板板与与水水平平面面的的夹角角使使30。接接通通电源源，开开启启打打点点计时器器，释放放铁块，铁块从从静静止止开开始始沿沿木木板板滑滑下下。多多次次重重复复后后选择点点迹迹清清晰晰的的一一条条纸带，如如图(b)所所示示。图中中的的点点为计数数点点(每每两两个个相相邻的的计数数点点间还有有4个个点点未未画画出出)。重重力力加加速速度度为9.80m/s2，可可以以计算算出出铁块与与木木板板间的的动摩摩擦擦因因数数为_(结果保留果保留2位小数位小数)。(1)铁块与木板间动摩擦因数_(用木板26创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破解析解析(1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用，由牛顿第二定律得铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用，由牛顿第二定律得mgsinFNma且且FNmgcos解析(1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用，由牛顿第二定律27创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破(2)由逐差法求铁块加速度由逐差法求铁块加速度(2)由逐差法求铁块加速度28创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破拓拓展展训训练练3(2017全全国国卷卷，22)某某同同学学研研究究在在固固定定斜斜面面上上运运动物物体体的的平平均均速速度度、瞬瞬时速速度度和和加加速速度度之之间的的关关系系。使使用用的的器器材材有有：斜斜面面、滑滑块、长度度不不同同的的矩矩形形挡光光片、光片、光电计时器。器。图8拓展训练3(2017全国卷，22)某同学研究在固定斜面29创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验步步骤如下：如下：如如图8(a)，将将光光电门固固定定在在斜斜面面下下端端附附近近：将将一一挡光光片片安安装装在在滑滑块上上，记下下挡光片前端相光片前端相对于斜面的位置，令滑于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；从斜面上方由静止开始下滑；当当滑滑块上上的的挡光光片片经过光光电门时，用用光光电计时器器测得得光光线被被挡光光片片遮遮住住的的时间t；实验步骤如下：30创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破图9图931创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破实验一-研究匀变速直线运动课件32创新设计创新设计实验基础梳理实验热点突破解析解析(1)设挡光片末端到达光电门的速度为设挡光片末端到达光电门的速度为v，(2)将图线延长交纵轴将图线延长交纵轴52.1cm/s处，即为处，即为vA，vA52.1cm/s，图线的斜率，图线的斜率即即a16.3cm/s2。解析(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v，(2)将图线延33本节内容结束实验一-研究匀变速直线运动课件