PAGE3-測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度類型一教材原型試驗(yàn)角度1試驗(yàn)原理和試驗(yàn)操作【典例1】在“測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的試驗(yàn)中,(1)試驗(yàn)室供應(yīng)了以下器材:電火花計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長(zhǎng)鋁板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、溝通電源、停表、彈簧測(cè)力計(jì)。其中在本試驗(yàn)中不須要的器材是__________。

(2)依據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行的先后依次,將下述步驟的代號(hào)填在橫線上__________。

A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鋁板沒有滑輪的一端,并連好電路C.換上新的紙帶,再重做兩次試驗(yàn)D.把長(zhǎng)鋁板平放在試驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動(dòng)F.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的槽碼G.斷開電源,取出紙帶【解析】(1)本試驗(yàn)須要測(cè)量的物理量是位移和時(shí)間,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)就可以算出時(shí)間,用刻度尺可以測(cè)出兩點(diǎn)間的距離,因此,不須要彈簧測(cè)力計(jì)和停表。(2)依據(jù)試驗(yàn)的步驟,正確的依次應(yīng)為DBFAEGC。答案:(1)彈簧測(cè)力計(jì)、停表(2)DBFAEGC角度2試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【典例2】(2024·廣州高一檢測(cè))圖1、2是做“測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”試驗(yàn)的裝置和打出的紙帶。試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所運(yùn)用的是頻率為50Hz的溝通電源,1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是________s,由該紙帶可求得計(jì)數(shù)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的小車速度v3=________m/s,小車的加速度a=________m/s2。(后面兩空計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【解析】每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出,則每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s。依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為:v3==×10-2m/s=0.31m/s依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δs=aT2可以求出加速度的大小,得:a==×10-2m/s2=1.1m/s2。答案:0.10.311.1類型二創(chuàng)新型試驗(yàn)【典例3】如圖中的甲是在高速馬路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖。1.試驗(yàn)創(chuàng)新思路:測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào),依據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差,測(cè)出被測(cè)物體的速度。2.試驗(yàn)步驟:(1)測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào),圖乙中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)。(2)由汽車反射回來的信號(hào),n1、n2分別是P1、P2反射回來的信號(hào)。(3)測(cè)出P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt=1.0s,已知超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s,若汽車是勻速行駛的。3.數(shù)據(jù)分析:依據(jù)圖乙可知,汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是__________m,汽車的速度是__________m/s。

【解析】圖乙中每小格代表的時(shí)間間隔t0==s,從發(fā)出超聲波信號(hào)P1到接收到反射信號(hào)n1的時(shí)間為t1=12×s=0.4s,信號(hào)P1到達(dá)汽車時(shí)汽車離測(cè)速儀的距離為s1=vt1=×340×0.4m=68m。從發(fā)出超聲波信號(hào)P2到接收到反射信號(hào)n2的時(shí)間為t2=9×s=0.3s。信號(hào)P2到達(dá)汽車時(shí)汽車離測(cè)速儀的距離為s2=vt2=×340×0.3m=51m。汽車接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為Δs=s1-s2=(68-51)m=17m。由圖乙可看出測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)P1接觸到汽車到測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)P2接觸到汽車的時(shí)間間隔t=28.5×s=0.95s。這段時(shí)間即為汽車前進(jìn)17m所用的時(shí)間,所以汽車的速度為17.9m/s答案:1717.9【創(chuàng)新評(píng)價(jià)】創(chuàng)新角度創(chuàng)新方案儀器創(chuàng)新利用超聲波測(cè)速儀測(cè)量物體的速度設(shè)計(jì)