第5天 实验一：研究匀变速直线运动（解析版）-【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）

3.0 envi 2025-05-07 22 4 1.33MB 14 页 3知币
侵权投诉
第5天 实验一：研究匀变速直线运动 （复习篇）
1.进一步练习使用打点计时器.
2.会利用纸带求瞬时速度.
3.会利用 v－t图像处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况．
4.会通过实验探究自由落体运动的规律，测量自由落体加速度．
1. 某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，
然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示．已知该相机的连拍频率
是每秒 10 张，照片与实物的比例为 1∶10.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进
行了研究．请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为 T＝________ s.
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度 v2＝________ m/s，在第五个位置的速度 v5＝
________ m/s.
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度 a＝____ m/s2.
答案　(1)0.1　(2)2.6　3.2　(3)2
解析　(1)每秒拍 10 张照片，则拍摄周期 T＝ s＝0.1 s.
(2)(3)设题图中前两段的位移为 x1，最后两段的位移为 x2，玩具赛车在第二个位置的速度为 v2＝＝
m/s＝2.6 m/s.
玩具赛车在第五个位置的速度为 v5＝＝ m/s＝3.2 m/s，则 a＝＝2 m/s2.
2. 如图甲所示，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
置可以测得自由落体加速度．
(1)所需器材有：电磁打点计时器、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)．
A．直流电源 B．天平及砝码
C．8 V 交变电源 D．毫米刻度尺
(2)已知电磁打点计时器的工作频率为 50 Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E
是打点计时器连续打出的点，图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 ________
cm；在打下点 D时重物的速度大小为 m/s.重物的加速度大小为_______ m/s2.该实验中测得
的自由落体加速度的值偏小，其主要原因是
.
答案　(1)CD　(2)2.00　1.483　9.625　实验中存在摩擦力及空气阻力
解析　(1)电磁打点计时器需接 8 V 交变电源．自由落体加速度与物体的质量无关，所以不需要天平
和砝码．计算速度需要测量相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，故 A、B错误，C、D正确．
(2)用毫米刻度尺测量长度，测量结果要求估读到最小刻度的下一位，这四个数据中不符合有效数字
要求的是 2.0 cm，应改为 2.00 cm.A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点，因此相邻两点之间
的时间间隔为 T＝0.02 s；根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的速度等于该时间段的平均速度求
出D点速度为 vD＝＝ m/s≈1.483 m/s；根据逐差法有 a＝＝ m/s2＝9.625 m/s2.由于重物下落的过程
中不可避免地存在摩擦力及空气阻力，因此所测自由落体加速度的值比实际值要小．
一、探究小车匀变速直线运动的规律
（一）、实验原理
1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示
这点的瞬时速度．
2．用 v－t图像表示小车的运动情况：以速度 v为纵轴、时间 t为横轴建立直角坐标系，用描点法
画出小车的 v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果 v－t图像是一条倾斜的直线，说
明小车的速度是均匀变化的．
（二）、实验器材
打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、
复写纸(墨粉)、坐标纸．
（三）、进行实验
1．如图所示，把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．木板上放一个可
以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳．
2．把小车停在靠近(选填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先启动打点计时器，后放开小车
(均选填“启动打点计时器”或“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
一行小点．随后，立即关闭电源．
3．换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)，再做两次实验．
（四）、数据记录
1．采集数据
舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点．可选择相隔0.1 s(或更短)的若干
计数点进行测量．
如图所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离：x1、x2、x3、x4、x5…，再计算出相邻的两个计
数点间的距离：Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，…，填入自己设计
的表中．
2．求解并记录各计数点的瞬时速度
(1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝，v2＝，…，vn＝.
T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交变电源频率为 50 Hz，每 5个点取一个计数点(中间隔4个
点)，则T＝0.1 s.
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号0 1 2 3 4 5 6 …
时间 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
vⅠ/(m·s－1)
vⅡ/(m·s－1)
第5天 实验一：研究匀变速直线运动（解析版）-【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）.docx

共14页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：14 页 大小：1.33MB 格式：DOCX 时间：2025-05-07

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 14
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注