高考物理一轮复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件
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这是一份高考物理一轮复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件,共32页。PPT课件主要包含了基本原理与操作,数据处理,注意事项,答案ABCDFG,图S1-1,开小车,图S1-2,ΔsΔt,表示各计数点的瞬时速,图S1-3等内容,欢迎下载使用。
考点 1 实验原理与操作
【典题 1】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,请将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:______________.
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B. 把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好
C.再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,每次必须由静止释放小车
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E.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一系列的点,换上新纸带,重复三次
F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作 0,往后第五个点作为计数点 1,依次标出计数点 2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离
解析:在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动,同时也要求纸带尽可能地直接反映小车的运动情况,既要减小系统误差又要减小偶然误差.其中 E 项中的电源应采用交流电源,而不是直流电源.
考点 2 数据处理与误差分析考向 1 v-t 图像处理数据
【典题 2】(2023 年广东佛山月考)学生甲利用如图 S1-1 所示
实验装置进行“研究匀变速直线运动”的实验.
(1)请补充完整实验步骤.
A.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌边.
B.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端,并与电源相连接.C.把穿过打点计点器的纸带固定在小车后面.
D.把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上,另一端吊一钩码.E.先让小车停在______________________处,接通电源,放
F.断开电源,取下纸带.
G.换上新纸带,重作两次实验.
H.求出三次测量加速度的平均值,作为测量的最后结果.
(2)他在实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图 S1-2 所示(每相邻两个计数点间还有 4 个点,图中未画出),用刻度尺测量出 s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm.
(3)该同学利用测量的数据描绘 v-t 图像,在描绘前,还不知道
小车是否做匀变速直线运动.用平均速度
度,从理论上讲,对Δt 的要求是___________(填“越小越好”或“与大小无关”),该同学随后作出 v-t 图像如图 S1-3 所示,观察v-t 图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是________________.v-t 图像斜率的物理意义是____________________.
(4)接着学生甲用逐差法求得小车的加速度 a=________m/s2(要求充分利用测量的数据,结果保留两位有效数字).如果在测定匀变速直线运动的加速度时,学生甲不知道工作电压的频率变为40 Hz,这样计算出的加速度与真实值相比是________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(5)下列方法有助于减小实验误差的是(
A.选取计数点,把每打 5 个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.使挂在细绳下钩码的个数尽可能地多
答案:(1)靠近打点计时器 (3)越小越好 随着时间的增大,速度在均匀增大 加速度的大小 (4)0.80 偏大 (5)AC
考向 2 公式处理实验数据
【典题 3】某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图 S1-4 所示.已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出.在 A、B、C、D、E 五个点中,打点计时器最先打出的是______点.在打出 C 点时物块的速度大小为________m/s(保留 3 位有效数字);物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留 2 位有效数字).
解析:物块加速下滑,速度越来越大,在相等时间内物块的位移越来越大,刚开始时在相等时间内的位移较小,由图示纸带可知,打点计时器最先打出的点是 A 点.每两个相邻点之间还有 4个打出的点未画出,相邻计数点间的时间间隔为
t=0.02×5=0.1 s
答案:A 0.233 0.75
考向 1 实验数据处理的创新【典题 4】某同学用图 S1-5 甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度.
(1)实验的主要步骤:
①用游标卡尺测量挡光片的宽度 d,结果如图乙所示,读得
d=________mm.
②用刻度尺测量 A 点到光电门所在位置 B 点之间的水平距离 x.③滑块从 A 点静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电
④读出挡光片通过光电门所用的时间 t.
⑤改变光电门的位置,滑块每次都从 A 点静止释放,测量相
应的 x 值并读出 t 值.
(2)根据实验测得的数据,以 x 为横
图线如图 S1-6 所示,可求得该图线的斜率 k =________m-1·s-2. 由此进一步求得滑块的加速度 a =________m·s-2.( 计算结果均保留 3 位有效数字)
解析:(1)根据游标卡尺读数规则,挡光片的宽度 d=6 mm+10×0.05 mm=6.50 mm.
答案:(1)①6.50 (2)2.38×104
考向 2 实验目的及器材的创新
【典题 5】(2023 年广东茂名一模)小明用气垫导轨和光电门测
量滑块做匀加速运动的加速度,如图 S1-7 所示.
(1)用游标卡尺测遮光条宽度 d.测量结果如图 S1-8 所示,则
(2)按图示安装好实验器材并测出两光电门间的距离 L.接通电源,释放滑块,记下遮光条通过光电门 A、B 的时间分别为 t1、t2,则遮光条经过光电门 B 的速度 vB=________.
(3)滑块的加速度 a=__________(用测出的物理量符号 L、d、
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