鲁科版高中物理必修一：第3章第2节《匀变速直线运动的实验探究》（共43张PPT）

课件43张PPT。 第三章：匀变速直线运动的研究 第2节：匀变速直线运动的实验探究实验目的：实验原理：实验器材：误差分析：注意事项： 对实验方法的理解
【典例1】在“匀变速直线运动的实验探究”的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况.某同学做此实验时步骤如下：
A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源.
B.将打点计时器固定在长木板上，并接好电路.
C.把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码.D.小车停止运动后，直接取下纸带.
E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔.
F.换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理.
其中错误或遗漏的步骤有：
（1）_____________________________________________；
（2）_____________________________________________.
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上.
__________________________________________________【解答】实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、D步骤.根据实验的过程，合理顺序为BECADF.
答案:（1）A中应先通电，再放开纸带 （2）D中取纸带前应先断开电源 BECADF 实验数据的处理
【典例2】（2011·烟台高一检测）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知纸带的加速度等于____，在打D点时纸带的速度为____（保留两位有效数字），F到G的距离为____ cm.【解答】每相邻两个计数点间的时间间隔T＝0.1 s,
s1=1.40 cm,s2=2.15 cm,s3=2.90 cm,s4=3.65 cm,s5=4.40 cm,
s6=5.15 cm,由逐差法求加速度理论上由s7-s6=aT2得
s7=s6+aT2＝5.15×10-2 m+0.75×0.12 m
=5.90×10-2 m=5.90 cm
答案:0.75 m/s2 0.40 m/s 5.901.一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着
小球每隔 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1︰10，则( )A.图中对应的小球在通过8.0 cm距离内的平均速度是2 m/s
B.图中对应的小球在通过8.0 cm距离内的平均速度是1.6 m/s
C.图中对应的小球通过6.0 cm处的瞬时速度是2.5 m/s
D.图中对应的小球通过6.0 cm处的瞬时速度是2 m/s【解析】选A、D.8.0 cm距离内的平均速度
m/s=2 m/s，6.0 cm处是全过程的中间时刻，其瞬时速度等于全程的平均速度，即2 m/s，所以A、D正确.2.在接通打点计时器电源和让纸带开始运动中，这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A.先接通电源，后让纸带运动
B.先让纸带运动，再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以【解析】选A.接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序必须是先接通电源，后让纸带运动.
若先让纸带运动，再接通电源，因纸带运动快，有可能纸带上还未打上点，纸带就已脱离打点计时器，所以要先接通电源，后让纸带运动.3.电磁打点计时器是一种使用____电源的______仪器，当电
源的____频率为50 Hz时，振针每隔____打一个点，现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍
按50 Hz计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值____.【解析】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时
仪器，相邻两点之间的时间间隔取决于电源的频率，T=
当f=50 Hz时，振针每隔0.02 s打一个点，但当电源的频率
低于50 Hz时，相邻两点间的时间大于0.02 s，由v= 计算
速度时，计算值将比真实值偏大.
答案:低压交流 计时 0.02 s 偏大4. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间为____.
(2)A、B、C、D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A、B两点间距s=____；C点对应的速度是____(计算结果保留三位有效数字).
(3)计算纸带运动的加速度大小为____.【解析】（1）由打点计时器的打点频率可求得打点时间间
隔T= =0.02 s
（2）读A、B两点的数值：1.00 cm、1.70 cm，所以A、B两
点间距s=1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm.C点对应的时刻是BD段
的中间时刻，即C点速度等于BD段的平均速度，
（3）由Δs=aT2得加速度的大小
m/s2=0.20 m/s2
答案:（1）0.02 s （2）0.70 cm 0.100 m/s
（3）0.20 m/s25.为了测定某辆轿车在平路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示.如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长为4.5 m，那么这辆轿车的加速度约为____m/s2.（结果保留两位有效数字）【解析】由图可知，标尺每格长4.5/3 m=1.5 m,两个相等时间间隔的位移差Δs=（14-8）×1.5 m=9.0 m，根据Δs=at2得,a=2.3 m/s2.
答案:2.36.某物理兴趣小组为了研究物体仅在重力作用下的运动，设计了如下实验，并进行了系列探究过程，假设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容：
（1）操作过程：
①将打点计时器固定在铁架台上，
如图所示；②将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔，并使纸带竖直，重物靠近打点计时器；
③先____，再释放纸带；
④断开电源，取下纸带，换上新纸带，重复操作多次，获得点迹清晰的几条纸带；
（2）探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示（图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点.已知打点计时器每隔T=
0.02 s打一个点）.①小组成员量出DF间的距离为3.60 cm，FH间的距离为
5.20 cm，计算出打点计时器打下点E、G时的速度vE=
____m/s、vG= ____m/s，利用a= 得出a= ____m/s2.
②为了减小误差，小组成员量出OD间的距离为2.64 cm，DH
间的距离为8.76 cm，利用逐差法a= 得加速度a= ____m/s2.【解析】（1）实验开始时，先接通电源，后释放纸带.
（2）①点E、G分别是DF和FH的中间时刻对应的点，对应的瞬时速度等于相应的平均速度，即②a= ×10-2 m/s2=9.56 m/s2
答案:（1）接通电源
（2）①0.90 1.30 10.00 ②9.56