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,第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究,实验一 研究匀变速直线运动,一、实验目的 1练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况 2会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度 3利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的vt图象，根据图象求加速度,二、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片 三、实验步骤 1把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑 轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有 滑 轮的一端，连接好电路,2把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它 的一 端 固 定 在小车 的 后面实验装置见上图，放手后，看小车能否在 木板上 平稳 地加速滑行 3把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开 小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就 在纸带上 打 下 一 系 列 的点，换上新纸带，重复三次 4从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后 依 次 每五个点取一个计数点，确定好计数 始点，并 标 明0、1、2、3、4、，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.,5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3、. 6利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中 7增减所挂钩码数，再做两次实验,四、注意事项 1纸带、细绳要和长木板平行 2释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置 3实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带,一、数据处理 1匀变速直线运动的判断： (1)沿直线运动的物体在连续相 等时间 T内的位 移分别为x1、x2、x3、x4、，若xx2x1x3x2x4x3则说明物体在做匀变速直线运动，且xaT2. (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的vt图象若vt图线是一条倾斜的直线，则说 明 物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动,二、误差分析 1纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差 2纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起测量误差，所以安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交流电源的电压及频率 3用作图法作出的vt图象并不是一条直线为此在描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点,4在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞 5选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点 6在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所 描点过 密或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条平滑曲线，让各点尽量落到这条曲线 上，落不到曲线上的各点应均匀分布在曲线的两侧,考点一 对实验步骤和实验原理的考查,考点二 对实验器材和数据处理的考查,考点一 对实验步骤和实验原理的考查,(1)部分实验步骤如下： A测量完毕，关闭电源，取出纸带 B接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：_(用字母填写) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T_s. (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5_. (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a_.,DCBA,0.1,在做“研究匀变速直线运动”的实验中： (1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计其中在本实验中不需要的器材是_,考点二 对实验器材和数据处理的考查,(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度时间关系图线,(4)根据你画出的小车的速度时间关系图线计算出的小车的加速度a_m/s2.,(3)小车的速度时间关系图线如图所示,答案 见解析,2016年高考命题对本实验的改进创新可能从以下角度进行： 用气垫导轨代替长木板； 用频闪照相的方法或光电计时器代替打点计时器 通过以上装置的改进能最大限度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定，使小车尽可能做匀加速直线运动，以提高实验的精确度,(2014高考大纲全国卷)现用频闪照相方法来 研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过 程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄 时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续 影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.,4.30 m/s2,点评 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知识旧因此做实验题应注重迁移创新能 力 的 培养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题对于本题物理过程旧，但情景新，数据处理属于逐差法处理纸带问题的延伸,
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