【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动课件

七误差分析根据纸带测量的位移有误差。

电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等。

纸带运动时打点不稳定引起测量误差。

用作图法，作出的图象并不是条直线。

木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。

实验原理与操作例如图实所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。

图实所需器材有打点计时器带导线纸带复写纸带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需填字母代号器材。

直流电源天平及砝码直流电源毫米刻度尺交流电源天平及砝码交流电源毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。

为使图线的斜率等于重力加速度，除作图象外，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是。

解析打点计时器需接交流电源。

重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码。

计算速度需要测相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，故正确。

由公式可知，如绘出图象，其斜率也等于重力加速度。

答案速度平方的二分之重物下落的高度题组演练“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器所用交流电的频率为，得到如图实所示的纸带。

图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是图实实验时应先放开纸带再接通电源等于的倍从纸带可求出计数点对应的速率相邻两个计数点间的时间间隔为解析中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，所以，所以正确，所以错误相邻计数点间的时间间隔是，错误按照实验要求应该先接通电源再放开纸带，所以错误。

答案在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上。

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端，连接好电路再把条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车把纸带穿过打点计时器，并把它的端固定在小车的后面把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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系列的点，换上新纸带，重复三次从三条纸带中选择条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位。

在选好的开始点下面记作，往后第六个点作为计数点，依此标出计数点，并测算出相邻两点间的距离根据公式，及求出解析在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差。

其中项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源。

答案数据处理与误差分析例在做“研究匀变速直线运动”的实验中实验室提供了以下器材打点计时器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。

如图实所示，是同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔，其中，。

图实下表列出了打点计时器打下时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下，两点时小车的瞬时速度。

位置速度以点为计时起点，在坐标图实中画出小车的速度时间关系图线。

图实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。

解析本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计。

根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知同理可得。

小车的速度时间关系图线如图实所示。

图实在图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则。

答案弹簧测力计见解析图题组演练广东高考研究小车匀变速直线运动的实验装置如图实甲所示，其中斜面倾角可调，打点计时器的工作频率为，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有个记录点未画出。

甲乙图实部分实验步骤如下“偏大”或“偏小”。

解析从计数点到相邻的相等时间内的位移差，在计数点间的位移比之间增加了，因此，开始减速的时刻在计数点和之间。

根据可得，同理可求得，则。

加速度的大小，可得，重物落地后，物块向前运动时受到的阻力除水平面的摩擦力作用外，纸带和限位孔之间也存在摩擦力作用，即阻，阻，故利用计算动摩擦因数比真实值偏大。

答案或偏大高考命题常涉及的几种创新角度本题创新点分析源于教材本例中的实验器材实验原理及利用纸带求速度加速度的方法与教材实验是相同的。

高于教材本例中因计数点位于物体从加速到减速转折的边缘，因此计数点的速度不能采用求平均速度的方法直接计算，另外本例中还指出了种测量物体间动摩擦因数的方法。

二本实验还可以从以下方面进行改进创新实验器材的创新如果提供光电门和刻度尺，我们可以测出遮光片的宽度，借助求出物体通过光电门的速度，再由，测出物体的加速度。

如果提供闪光照相机和刻度尺，我们可以用处理纸带的方法，求出物体的瞬时速度及物体的加速度。

二数据处理如果测得物体运动的位移和对应时间。

若初速度为零，则，因此做出图线，图线斜率的倍即为物体的加速度。

若物体的初速度不为零，则，可得，因此做出图线，图线斜率的倍即为物体的加速度。

题组演练同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验将输液用的玻璃瓶装适量水后，连同输液管起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔滴滴，该同学骑摩托车，先使之加速到速度，然后熄火，保持摩托车沿直线滑行，图实是次实验中水泥路面上的部分水滴左侧是起点。

设该同学质量为，摩托车的质量为，根据该同学的实验结果可估算图中长度单位图实骑摩托车行驶至点时的速度大小为骑摩托车加速时的加速度大小为骑摩托车加速时的牵引力大小为。

解析同理，根据段数据可知，摩托车减速时的加速度大小由牛顿第二定律得又加速时，所以。

答案图实是同学在做匀变速直线运动实验中获得的条纸带。

图实已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两点的时间间隔为。

是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出两点间距点对应的速度是计算结果保留三位有效数字。

解析本题主要考查刻度尺的读数利用打点计时器打下的纸带计算瞬时速度有效数字的要求等，意在考查考生使用仪器记录处理实验数据的能力。

毫米刻度尺的精确度为，故间的距离为，。

答案均正确云浮模拟如图实所示为次记录小车运动情况的纸带，图中为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔。

图实在图实所示的坐标系中作出小车的图线。

图实将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是，此速度的物理意义是。

解析应用，求出各计数点对应的速度为，在坐标系中描点，连线如图所示。

由图中可以读出，图线与纵轴交点的速度大小为，此速度表示点的瞬时速度。

答案见解析表示点的瞬时速度实验研究匀变速直线运动实验目的练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。

掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。

测定匀变速直线运动的加速度。

二实验原理打点计时器作用计时仪器，当所用交流电源的频率时，每隔打次点。

工作条件电磁打点计时器以下交流电源电火花计时器交流电源处理纸带数据时区分计时点和计数点计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。

计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每个点取个计数点”与“每隔个点取个计数点”取点方法是样的。

判断物体的运动是否为匀变速直线运动的方法沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为„，若„，则说明物体在做匀变速直线运动，且。

利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的图象。

若图线是条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。

利用纸带数据求解物体的速度加速度的方法“平均速度法”求物体在点的瞬时速度，即，如图实所示。

图实“逐差法”求物体的加速度，即，然后求平均值，即，这样使所测数据全部得到利用，准确度较高。

这个表达式也可以根据下列思路得到把和分别看做Ⅰ，Ⅱ，利用ⅡⅠ，其中。

同理可得。

三实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，端附有定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。

四实验步骤仪器安装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端，连接好电路。

把条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的端固定在小车的后面。

实验装置见图实所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。

图实测量与记录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系列的点，换上新纸带，重复三次。

从三条纸带中选择条比较理想的，舍掉开头些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即。

正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中。

利用段时间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的瞬时速度。

增减所挂钩码数，再重复实验两次。

五数据处理由实验数据得出图象根据表格中的，数据，在直角坐标系中仔细描点。

作条直线，使同次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的图线，它是条倾斜的直线，如图实所示。

图实由实验得出的图象进步得出小车运动的速度随时间变化的规律有两条途径进行分析直接分析图象的特点得出，小车运动的图象是条倾斜的直线，如图实所示，当时间增加相同的值，速度也会增加相同的值，由此得出结论小车的速度随时间均匀变化。

图实通过函数关系进步得到，既然小车的图象是条倾斜的直线，那么随变化的函数关系式为，显然与成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化。

六注意事项纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳。

实验中应先接通电源，后让小车运动实验后应先断开电源后取纸带。

要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。

小车的加速度适当大些可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约的纸带上清楚地打出个计数点为宜。

七误差分析根据纸带测量的位移有误差。

电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等。

纸带运动时打点不稳定引起测量误差。

用作图法，作出的图象并不是条直线。

木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。

实验原理与操作例如图实所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。

图实所需器材有打点计时器带导线纸带复写纸带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需填字母代号器材。

直流电源天平及砝码直流电源毫米刻度尺交流电源天平及砝码交流电源毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。

为使图线的斜率等于重力加速度，除作图象外，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是。

解析打点计时器需接交流电源。

重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码。

计算速度需要测相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，故正确。

由公式可知，如绘出