高三物理复习专题：9实验研究匀变速直线运动

高三物理高考复习实验研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动1.实验目的(1)掌握判断物体是否做匀变速运动的方法；(2)测定匀变速直线运动的加速度.2.实验原理测定物体做匀变速直线运动的加速度，最基本的是测出位移和时间关系.3.实验要点(1)打点计时器(电磁式、电火花式)是一种通过研究匀变速直线运动在纸带上周期性打点来记录时间的仪器，若打点周期为T，则纸带的运动时间t等于打点间隔数n与T的乘积，即t=nT.与它配套的器材有：交流电源、纸带、复写纸等.(2)研究物体运动的常用实验方法：利用纸带记录物体的运动，通过分析纸带的打点情况来把握物体的运动.(a)纸带处理：从打点计时器重复打下的多条纸带中选择点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的研究匀变速直线运动点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个(也可为任意个)点取一个计数点A、B、C、…,这样时间间隔T=0.1s.然后测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3、…，再进行分析处理.(b)判定被测物体的运动是否为匀变速直线运动的方法：利用s1、s2、s3、…可以计算出相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3、…如果它们在允许的误差范围内位移差相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动.研究匀变速直线运动求瞬时速度v的方法：(若纸带做匀变速直线运动，可利用平均速度求)求加速度a的方法：(若纸带做匀变速直线运动)①利用任意两段相邻记数点间的位移差求解：23.2cssvT22()mnsssaaTmnT或研究匀变速直线运动②“逐差法”:从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移③利用v-t图线求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出v-t图线(如右图所示),图线的斜率就是加速度a.4.注意事项(1)实验中应先根据测量和计算得出的各Δs先判断纸带是否做匀变速直线运动，根据估算，如果4561232()()9ssssssaT研究匀变速直线运动各Δs的差值在5%以内，可认为它们是相等的，纸带做匀变速直线运动.(2)每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰，同时注意纸带打完后及时断开电源.(3)应使小车的加速度适当大一些，以能在纸带上长约50厘米的范围内清楚取7～8个计数点为宜.(4)应区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般使T=0.10s).选取的计数点不少于6个.(5)不要分段测量各段位移，应一次测量完毕(可先统一量出到点O之间的距离).读数时应估读到毫米下一位.研究匀变速直线运动【例1】关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是:A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动.研究匀变速直线运动【例2】用接在50Hz交流低压电源上的打点计时器，测定小车做匀加速直线运动的加速度，某次实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得0与1两点间距离s1=30mm，3与4两点间距离s4=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度为m/s.小车的加速度为m/s2.研究匀变速直线运动【例3】如下图所示为小球做自由落体运动的闪光照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的.从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺量出的其中间隔长度.根据所给两个数据能否求出小球加速度的测量值a=m/s2.(保留三位有效数字),由所给数据，求出小球在位置A的瞬时速度vA=m/s.研究匀变速直线运动【点评】1.将不易直接测量的物理量(a)转化为另一种易测量的物理量(s或T)进行测量的方法，称为间接测量法，是物理实验常用的方法.2.将足够多次数的测量结果的平均值作为待测量的测量值,这样做可以减小偶然误差.3.要深刻理解实验原理.能将实验方法迁移到新的物理情境中，解决新的问题.一`两种打点计时器1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：10V以下直流？交流？一`两种打点计时器2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电一`两种打点计时器3、打点计时器的作用（1）测时间(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动二`练习使用打点计时器1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源