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2013年最新高中物理精品教学课件:实验(一)长度的测量 实验(二)研究匀变速直线运动 73张


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第5讲

实验(一)长 的 量 度 测

实验(二)研 匀 变速 线 动 究 直 运

必考内容 第一章

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考点体验

/>题型突破

课后强化作业

必考内容 第一章

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考点体验

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长的量 度测
实目 验的 练正使刻尺游卡测长。量段 习确用度和标尺量度测一金 属的度内和径测一小筒深。 管长、径外;量个量的度 实器 验材 刻尺游卡,属,量。 度,标尺金管小筒

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实原 验理 1. 度 刻尺 刻尺规 度的格 实中用刻尺米,尺最分是 验常的度是尺米的小度 量 不 , 量 常的 尺 钢 尺 木 程 等 测 中 用 米 有 卷 、 直 三板。 角等 1m , m 尺 带 度 、 刻 的

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2. 标 尺 游卡 () 游 卡 的 造 图 示 它 左 量 固 在 尺 1 标尺构 如所 ,的测爪定 主 上 与 尺 直 右量 与 测 爪 行固 在 标 并 主 垂 , 测 爪 左 量 平 , 定 游 尺 上可随游尺起主滑。 ,以同标一沿尺动 在下图中,上边是内测量爪,用来测槽宽和管的内径; 下 是 测 爪 用测 体 厚 或 的径 有 游 边 外 量 , 来 物 的 度 管 外 ; 些 标 卡 在 尺 后 着根 片 它 游 尺定 一 , 尺 主 背 嵌 一 窄 , 和 标 固 在 起 随 着标沿尺动用测槽孔深。 游尺主滑,来量或的度

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() 常 的 标 按 标 刻 的 数 成 下 2 见游尺游尺度格分以 游 尺 (m 标 m) 刻度 格数 10 20 50 刻度 总长 度 9 19 49 每格 小 与1m m 差 0.1 0.05 0.02 0.1 0.05 0.02 精度 (m m) m) /m 主上的米+ 尺读毫数 主上的米+ 尺读毫数 主上的米+ 尺读毫数 测结 量 果 (游 尺 第 标上 与尺的度对时 主上刻线齐

3种 n 个格

0 n 1 . 0 n 0 .5 0 n 0 .2

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() 游 卡 读 的 巧 3 标尺数技 ①读 时 数以 单。 位 ②以主尺读数时一定要读离游标零刻度线左边最近的主 尺度的。 刻线值 ③在读小数部分时一定要认清第几根刻度与主尺的刻度 对。 齐 mm 为 位 读 读 后 按 求 成 他 单来,出再要化其

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④一 要 清 用 尺 精 度 定弄所卡的确。 ⑤若 X 表 由 尺 读 整 毫 数 用 示主上出的米, 尺 读 与 尺 某刻 线 齐 游 的数 则 录 上 出 主 上 一 度 对 的 标 格 , 记 结 果达: 表为 (X+K×精 度 ) m 。 确 m K表从标 示游

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实步 验骤 1.用刻度尺测量金属管的长度,每次测量后让金属管绕轴转 过约 45° 再 量 一 , 测 ,测 下 次共 量 求平值 出均。 2.用游标卡尺测量金属管的内径和外径。测量时先在管的一 端量个相直向内 测两互垂方的径 个相直向内 互垂方的径 求内和径平值 出径外的均。 (或 径 ), 在 的 一 测 两 外 再管另端量 (或 径 ), 测 的 据 入 格 , 别 外 把量数填表中分 4次把 量 数 填 表 中 。测 的 据 入 格 ,

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3.用 标 尺 深 游卡测度 金管 属 长度 l/ m m 1 2 3 4 平值 均 内径 d 内m /m 外径 d 外m /m 小筒 量 深度 h/ m m

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注事 意项 1.刻度尺的刻度线要紧贴金属管,并且读数时视线与刻度线 要 齐避 误 ;果 度 端 有 损测 起 不 选 对 ,免 差如 刻 尺 头 磨 ,量 点 要 在 刻线 度。 2.清 标 尺 精 度 多 ? 数 应 视 与 垂 , 分游卡的确是少读时使线尺直 避产误。 免生差 “0”

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3. 数 可 用 列 式 法 行 读时应下公方进: 测量值=主尺读数+游标尺与主尺刻度线对齐的格数×精确 度单是 ,位 度格。 的 数在 尺度的。 刻线值 “m 。 确 等 主 m” 精度于 尺小度长除游尺 最分的度以标刻

“主尺读数”时 定 读 标 刻 线 边 近 主 一要游零度左最的

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4. 游 卡 测 金 管 外 时 金 管 可 钳 间 在标尺量属的径,属不在口移 动 压 太 ,免 损 口用 标 尺 量 属 的 径内 或 得 紧以 磨 钳 ;游 卡 测 金 管 外 、 径 量 的 度 ,游 卡 放 合 的 置 ,适 旋 固 和 筒 深 时当 标 尺 在 适 位 后应 当 紧 定钉然再数 螺,后读。 5. 果 标 尺 读 是 试 的 式 现 则 定 注 如游卡的数以卷形出,一要意 区分“0”刻 线 游 尺 边 。 度与标的线 6.完 在 成 “主 读 尺 数 ”和“游 尺 数 标读 其位须一游卡的数作效字求 单必统;标尺读不有数要。 ”之 的 算 程 , 和运过中

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误分 差析 1.当游标卡尺的 量 合 一 时 游 尺 零 线 主 测爪在起,标的刻与尺 的 刻 重 时游 卡 不 在 误 ,以 接 行 量当 零 线 合 ,标 尺 存 零 差可 直 进 测 ; 游 卡 的 量 合 一 时游 尺 零 线 主 的 刻 不 标 尺 测 爪 在 起 ,标 的 刻 与 尺 零 线 重 时游 卡 存 零 差测 、数 方 依 ,最 的 合 ,标 尺 在 误 ,量读 的 法 旧但 后 数在理要虑误的响 据处时考零差影。

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2.当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线在主尺 零 线 右 ,用 数 方 读 零 差用 终 读 减 零 刻 的 侧则 读 的 法 出 误 ,最 的 数 去 误。 差 3.当游标卡尺的测量爪合在一起时,游标尺的零刻线在主尺 零 线 左 ,用 数 方 读 此 的 误 ,后 数 等 刻 的 侧则 读 的 法 出 时 零 差最 的 据 于终读减零差 最的数去误加 1。

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4.只要操作正确,本实验的误差主要为系统误差,用游标卡 尺量读属可数,误小精的 测的数于靠字其差于度 5% 。 0

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研匀速线动 究变直运

实目 验的 1. 习 用 火 计 器 电 打 计 器 利 打 练 使 电 花 时 或 磁 点 时 , 用 上的带究体运情。 点纸研物的动况 2. 握 断 体 否 匀 速 动 方 。 掌判物是做变运的法 3. 定 变 直 运 的 速 。 测匀速线动加度

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实原和法 验理方 1. 点 时 的 用 打计器使 () 电 打 计 器 电 打 计 器 一 使 低 交 电 1 磁 点 时 : 磁 点 时 是 种 用 压 流 源 仪 ,的 作压 的器它工电为 时它隔 ,每 0.02s 打 次 。 一点 4~6V。 通 的 流 率 当过电频为 f=5H 0z

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() 电 花 时 : 火 计 器 利 火 放 使 粉 2 火计器 电花 时是用花电 墨 在 带 打 墨 而出 迹 计 仪 。电 花 时 纸 上 出 点 显 点 的 时 器 当 火 计 器 接通 220V 交 电 , 下 冲 出 关 , 时 发 的 流 源按 脉 输 开 时计 器 出 脉 冲 流 接 极 放 针接 极 纸 轴 电 经 正 的 电 、负 的 盘 火 放 , 是 运的 带 打 一 点, 电 频 花 电 于 在 动 纸 上 出 列 迹 当 源 率 为 5H 0z 个。 点 时它 脉 放 周 也 ,的 冲 电 期 是 0.02s, 每 即隔 0.02s 打一 (墨 纸 粉 盘 ), 生 产

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2. 纸 求 体 动 速 的 法 由带物运加度方 (方 一 )逐 法 取 数 位 法 差:偶段移 因为(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=x4-x1=3aT2 同 有 x5-x2=x6-x3=?=3aT2 理 所,们以测的段移 以我可由得各位 x4-x1 x5-x2 ,a2= ?? 3T2 3T2 x1,x2??求出 a1=

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1 再 由 a1 , a2? 算 出 平 均 值 a = (a1 + a2 + a3) = 3 ?x4+x5+x6?-?x1+x2+x3? 就所测的速。 是要得加度 9T2

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(方 二 )图 法 如 所 , 打 点 计 起 , 法 象 : 图 示 以 某 为 时 点 由 xn+xn+1 vn= 求各计点瞬速, 出 个 数 的 时 度作 2T 的率为体加 斜即物的速 度。 v-t 图 , 象 象图

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3.求 体 打 某 数 时 时 度 方 物在下计点瞬速的法 x1+x2 v1= (时间 2T 内 平 速 等 该 时 中 的均度于段间点 2T 刻瞬速 的时度 )。 T时

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实器 验材 电火花计时器或电磁打点计时器,纸带,电源,小车, 细,端有轮长板刻尺钩,线 绳一附滑的木,度,码导。

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实步 验骤 1. 图 示 把 端 有 轮 长 板 在 验 上 如所,一附滑的木放实桌, 并 滑 伸 桌 ,打 计 器 定 长板 远 滑 把 轮 出 面 把 点 时 固 在 木 上 离 轮 的端连好路 一,接电。

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2.把一 细 拴 小 上 使 绳 过 轮 下 挂 条绳在车,细跨滑,边上 合的码放后看车否木上稳加滑, 适钩,手,小能在板平地速行 然 把 带 过 点时 , 把 带 另端 定 小 后 纸 穿 打 计 器 并 纸 的 一 固 在 车 的面 后。 3. 小 停 打 计 器 。 接 电 , 释 小 , 把 车 在 点 时 处先 通 源后 放 车 让 车 着 带 动打 计 器 在 带打 一 列 小 拖 纸 运 , 点 时 就 纸 上 下 系 小 点换新带重实三。 ,上纸,复验次

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数处 据理 1. 三 纸 中 择 条 较 想 , 掉 头 些 从条 带 选一 比 理 的舍 开 一 比 较 集 点 在 边于 量 地 找 个始 来 定 密 的 , 后 便 测 的 方 一 开 点 确 计 数 。 了 算 便减 误 , 常 连打 个 的 点 为 计 方 和 小 差 通 用 续 五 点 时 间为间位即 作时单, T=0.1s。

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2.正确使用毫米刻度尺测量每相邻的两计数点间的距 离并入内用差求加度最求平值 ,填表,逐法出速,后其均 读自设表 者己计格 )。 v-t 图 , 象 (请

3. 可 出 计 点 应 瞬 速 , 出 也求各数对的时度作 求线斜,物运的速。 直的率即体动加度

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误分 差析 本验与算量 实参计的有 x 和 T, 此 差 源 因误来于 x 和 T。

调整好打点计时器,由于市电的频率很稳定,其误差小于 ±z 0H 2 . ,可打时误忽不。测个 故将点间差略计若各 1m m 的度,误一不过 刻尺其差般超 0m 2m . 0m 5m . x 时最 用 。若点

小度 分为

子得晰小则差小 打清而,误可于 子 得 而 晰 纸 ,要 最 分 为 打 小 清 的 带且 用 小 度 测 0m 到 1m . 差。

。此们选点 因我应择 1 m 的刻度尺估 m

,要眼要对和度,尽减误 并求睛正点刻尺以量小

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题型突破

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游卡的理读 标尺原及数
命规 题律 根游卡原进正的数 据标尺理行确读

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(02 21·

信阳模拟)有一种在工厂中实际使用的游标卡

尺如所,是通标尺变。种尺门来 ,图示它普游卡的形这卡专用 测圆形球工的径它普游卡两卡改 量柱或形件外。把通标尺个脚 成 斜 卡 ,个 卡 与 尺 成 了 的 角两 斜 脚 主 都 D C = ∠ E C = 162 A B 2° 5 200) 000 . 162 2° 5 ′1 ″(图 的 ∠ 2 中 tn36 a6° 2 ′0 ″ = 6

′1 ″ ,已知 2

,他 分 作 动两 斜 之 不 被 工 时 其 部 未 改 ,个 脚 间 放 测 件 将 “” 刻 恰 主 的 0 线与尺 “” 刻 对 , 0 线齐

游 移 最 端 ,标 的 标 到 左 时游 尺

两斜之放圆或形件使件主、斜都 个脚间置面球工,工与尺两脚 相,共三,图的 切即有点如中 D、C、E 点。
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() 这 改 后 游 卡 的 确 等 1 种造的标尺精度于 () 如 所 的 测 形 件 半 为 2 图示被圆工的径

____m ____ m ________mm。



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[解析]

() 游 卡 的 标 1 标 尺 游 1 m -05 m m 9m .

20 个 度 实 长 为 刻 的 际 度 =05 m 0m . ;

1m , 精 度 9m 故确为

() 设 测 周 圆 为 2 被圆的心 三 切 ,接 周 圆 个 点连 圆 的 心 中 有 tn3 , a6°

O,D、E、C 分 为 测 周 别被圆的 O和B点则 直 三 形 ,在 角 角 BO C

R =l =2, 圆 的 称 得 由周对性 CB R, 数 读 为

lAB=R, 游 卡 即标 1m +05 m 1m 0m . ×3

尺 读为 测 周半 的数 被圆 的 径 =1.5 m 1m 1
[答案]


05 m 0m . 1.5 m 1m 1
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游卡的尺小度 标尺主最分为

1m , 标 上 m 游尺有

20 个 小

的 分 度 用 来量 工 的 径 如所 , 工 等 刻 , 它 测 一 件 内 , 图 示 该 件 的径 内 为 ________mm。

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[答案]

28 35 .

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[解析] 游 卡 是 标尺 05 m 0m . ,图知 由可 L1=2c 3m . =2m 3m

20 分 的 游 尺 最 分 值 度,标的小度为

L2=17×05 m 0m . 所工的径 以件内为

=05 m 8m .

L=L1+L2=2m +05 m 3m 8m .

=28m 35 m .

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根 纸 求 匀 速 动 小 在 一 据 带 做 变 运 的 车 某 度及 动 加 度 运的速

瞬 的 时 速

命题规律 时的度加度 刻速和速。

根 打 的 带 断 体 动 质 求 据 点 纸 判 物 运 性 及 某

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在“探 小 速 随 间 化 律 究 车 度 时 变 规 某 学 到 条 打计 器 下 纸 如所 , 在 同 得 一 用 点 时 打 的 带 图 示 并 其

”的 验 , 实 时

上取 A、B、C、D、E、F、G 7 个 数 , 相 两 计 计点每邻个数 点还 间有 4个,中有出打计器周为 点图没画,点时接期 T=

0.02s 的 压 流 源 他 过 量 计 得 打 计 器 低交电。经测和算到点时打 下 B、C、D、E、F 各 时 车 瞬 速 , 录 下 的 点小的时度记在面 表中 格。

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对点 应 速度( s m ·
-1

B )

C

D

E

F

0.122 0.164 0.205 0.250 0.289

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() 计 打 计 器 下 1 算点时打 vF=________;

F点 小 的 时 度 公 为 时车瞬速的式

() 根 纸 上 标 数 , 得 车 加 度 公 2 据带所 的据 求小的 速的 式 =________; () 根 上 得 的 据以 3 据面到数, 在标上出车速随间化 坐纸作小的度时变的 A点 应 时 为 对的刻

a

t=0 时 , 刻

v-t 图 ; 象

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() 由 v-t 图 求 小 的 速 4 象得车加度 保两 位效字 留 有数 )。

a=____m ____ s /

2

(结果

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[解析]

EG d6-d4 () vF= v EG= 1 = 。 10T 10T

() s1=d1,s2=d2-d1,s3=d3-d2,s4=d4-d3, 2 s5=d5-d4,s6=d6-d5, 又为差: 因逐法 T′=5T=0.1s

s4-s1=3a1T′2,s5-s2=3a2T′2 s6-s3=3a3T′2 a1+a2+a3 d6-2d3 求均 平 值 :a= = 。 3 0.09
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() 如 所 3 图示 :

() 由 象 4 图 知 :斜 k≈0.42。即 a=02 s 率 4m . /

2



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[答案] ()4(4 4.2.1 00

d6-d4 () 1 10T

d6-2d3 () 2 0.09

() 见 析 3 解图

~0.43 均对)

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[总 评 结 述 ] () 审 时 注 : 1 题要意 ②长 采 了 么 位 度用什单;

①计 点 如 选 的 数是何取;

③“距离”是 段 离 哪距。

() 作 v-t 图 时 要 尽 能 的 分 在 线 , 2 象 ,使 可 多 点布 直 上不 在 面 点 量 均配 直 两 , 差大 点 不 上 的 尽 平 分 到 线 侧 误 过 的 可 予 考。 虑

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(02 21·

山东理综)某 学 用 甲 示 实 装 , 究 同 利 图 所 的 验 置 探

物 在 平 面 的动 律 物 在 物牵 下 始 块 水 桌 上 运 规 。 块 重 的 引 开 运 动重落后物再动段离在面 ,物地,块运一距停桌上 滑 处 )。 纸 上 于 量 点 始 每 轮 从带便测的开, 点 相 计 点 的离 图 所 。 点时 电 的 , 邻 数 间 距 如 乙 示 打 计 器 源 频 率为 5H 。 0z (尚 到 未达 5个 取 1个 数 点 计

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() 通 过 分 析 纸 带 数 据 , 可 判 断 物 块 在 两 相 邻 计 数 点 1 ___ ___ 和____ ____ 之某刻始速 间时开减。 ____m ____ s / ,数 计点 ) 6对

() 计数点 5 对 的 度 小 2 应速大为 应速大为 的度小 ____m ____ s /

。(保 三 有 数 留位效字

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() 物 减 运 过 中 速 的 小 3 块速动程加度大为 a 若用g来 算 块 桌 间 动 擦 数 计物 与面的摩因 则 算 果 动 擦 数 真 值 计 结 比 摩 因 的 实 “偏 ”)。 小
[答案] () 1 6 7(或 7 6) (2)1.00 1.20

a=___m ___ s /

2



(g 为重力加速度), ____( ____ 填“偏大”或

(3)2.00

偏大

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[解析]

() 由 带 各 间 可 看 , 1 纸上点距以出 6 之 ,续 前连 相

6、7 两 间 点距 Δx= Δx′=

离 大在 数 最, 计点 20m 0c .

等 时内 移 的 间 位差

,而 6、7 两 数 间 移 前 段 移 差 计点位与一位之 。物在相计点 故块两邻数

x67-x56<0c 20m . 速。

6和7之开减 间始

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?9.00+1.1 ?×0.01 1 0 x46 () 根 据 v5 = 可 得 : v5 = 2 m = s / 2T 2×0.1 10 s 0m . / , 从点 2 到点 6 段 加 度 的速 v6=v5+aT=10 s 2m . / x56-x45 a= =21 s 0m . / T2
2

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() 物块在 6、7 点 加 度 化 减 过 加 度 小 3 间 速 变 ,速 程 速 大 有 x79-x1 9 a′= 2 2 =2m 0s ./ 2· T
2

但重物落地后,滑块向前运动时除受摩擦力作用外,纸 带限孔间存摩力用即 和位之也在擦作, ma-F阻 故用 mg , 利 μ g +F 阻=ma,μ= m

a μ=g计 出 动 擦 数 真 值 大 算的摩因比实偏。

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根物运的光片求瞬的 据体动闪照来某间 的速 加度

速及动 度运

命 规 题 律

根 所 的 光 片 确 物 的 动 据 给 闪 照 来 定 体 运 性

质求一刻体速及动加度 ,某时物的度运的速。 (02 21· 江 苏锡常镇 市 研 苏 、、、四 调 ”的 验 实。 )在 室 用 暗中图

示置 装 做 “测 重 加 度 定力速

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实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝 夹 水 盒 一 荧刻 的 尺 频 仪具 实 步 接 铝 、 根 光 度 米 、 闪 。 体 验 骤 如: 下

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①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的 频一滴落。 率滴地下 ②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐 调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水 滴。 ③用 直 置 米 测 各 水 所 应 刻 。 竖放的尺得个滴对的度

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④采 数 进 处 。 集据行理 () 实 中 到 间 1 验看空 仪闪频满的件: 的光率足条是 有串 佛定动水时 频 一仿 固不的滴, 闪 ____ ____ 。

() 实 验 中 观 察 到 水 滴“ 固 定 不 动 ”时 闪 频 为 2 的 光 率 3H , 同 读 其 比 圆 水 到 一 水 的 离 0z 某学出中较的滴第个滴距如 图根数测当重加度 ,据据得地力速 第 8个滴时速 水此的度 位效字 有数 )。 g=____m ____ s / v8=____m ____ s / (
2



结都留 果保三

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() 该 实 验 存 在 的 系 统 误 差 可 能 有 ( 答出一 3 条即可 ________。

):

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[解析] 实 中 到 间 一 仿 固 不 的 滴 , 验看空有串佛定动水时 频 仪 闪 频 满的 件 : 闪 频等 水 滴 闪 的 光 率 足 条 是 频 仪 率 于 滴 落 的 率 由 频 ; 92 s 7m . /
2

Δx=gT2 和 差 解 当 重 加 度 逐 法 得 地 力 速

g=

;实存的统差能:在气力水 该验在系误可有存空阻,

滴落频变等 滴的率化。
[答案] ()7 2.2 9 化) () 频 仪 率 于 滴 落 频 1 闪频等水滴的率 27 2 . () 存在空气阻力(或 滴 落 频 变 3 水 滴 的 率

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(01 21·

新标国 课全

)利 图 用

1 所的置测滑在 示装可量块斜

面 运 的 速 。斜 上 装 两 光门 其 光 上 动 加 度 一 面 安 有 个 电 , 中 电 门 固 在 面 靠底 处 光 门 的置 移 。 乙 定 斜 上 近 端 , 电 甲 位 可 动 一 有 光 的 块斜 上 下 , 两光 门 相 带 遮 片 滑 自 面 滑 时 与 个 电 都 连 的时可显出光从电甲乙用时 计器以示遮片光门至所的间 变 电 甲 位 进多 测 , 次 使块 同 点 光 门 的 置 行 次 量 每 都 滑 从 一 由 静 开 下 ,用 尺 量 、之 的 离 止 始 滑并 米 测 甲乙 间 距 的t值 所 数 如 表 示 ;得据下所。
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t。改

s, 下 应 记相

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s( ) m t( s m / ) s/t( s m / )

0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22

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完下填和图 成列空作: () 若 块 受 擦 为 常 , 块 速 的 小 1 滑所摩 力一 量滑加 度大 滑经光门时瞬速 块过电乙的时度 之所足关式 间满的系是 vt、 量 测值 a、 s和t四 物 量 个理

______________________________; 2给 的 标 上 出 出坐纸画 s t-

() 根 表 给 的 据 在 2 据 中 出 数 ,图 t图 ; 象

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() 由 画 的 3 所出

s 象得滑加度大为 t -t 图 , 出 块 速 的 小 )。
(2)见解析 (3)2.0

a=

________m/s2(保留 2 位 效 字 有数
[答案] 1 2 () s=vt· at 1 t- 2

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[解析]

() 匀 速 线 动 动 公 , 1 变直运运学式

vt=v



+at,s

1 2 =v 甲· at , 立 解 t+ 联求 2 所: 示

1 2 s=vt· at ;() 描 并 线 如 t- 2 点连,图 2

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s a s () 由 式 3 上 得 t =vt- t,则 t -t 图 的 率 对 为 象斜绝值 2 以 a=|2k|, 图 由 象 |k|≈1.0, 以 a=2m 所 0s ./
2

a ,所 2



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