14速度
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题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量物理量的方法。
【教学工具】【自主学习】指导学生完成“知识体系梳理”【新知探究】测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在不断变化时。
为了简化,我们今天只研究物体的直线运动。
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息。
怎样记录呢?打点计时器是高中阶段学习的一个重要的计时仪器,通过本节课的学习要掌握打点计时器的工作原理和操作方法为后面对打点计时器的应用打下良好的基础。
一、电磁打点计时器1.构造电磁打点计时器构造如下图所示。
其工作电压为交流电46V。
当电源频率为50Hz,它每隔0.02s打一次点,即打点周期为0.02s。
2.打点原理如上图所示,通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。
当接通电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来。
位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。
这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列的小点。
3.使用方法及注意事项(1)要在满足电磁打点计时器所需电源,工作电压、频率要求下使用。
(2)使用前应检查打点的清晰程度。
(3)在使用打点计时器时,纸带位置要放正,释放纸带时,要使纸带自始至终与打点计时器基板平面平行,让其紧贴基板移动,要尽量不让纸带在移动过程中与限位孔的侧壁相碰,以减小因摩擦而造成的误差。
(4)在使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定时,再放开纸带。
(5)打点计时器属间歇性工作仪器。
每打完一条纸带,应及时切断电源,防止线圈长时间通电过热而损坏。
二、电火花计时器1.构造电火花计时器的构造如下图(甲)所示。
主要由脉冲输出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成。
其工作电压为交流220V,当电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,电火花计时T 。
器的打点周期为0.02s2.计时原理电火花计时器装置中有一将正弦式交变电流转换为脉冲式交变电流的装置。
测量平均速度知识梳理本节的内容为探究物体运动速度的变化,学生第一次接触物理实验探究,并通过实验,进一步加深对速度概念的理解及应用。
通过探究过程,学会通过实验收集信息、客观评价结果是本节考查的主要方向,通常以填空题、实验探究题的形式考查,考查知识点有长度、时间的测量及读数,速度的计算,误差的分析等,难度一般不大。
一、怎样测量速度实验原理:s vt =。
实验测量器材:刻度尺、机械停表。
我们只需用刻度尺测出物体运动的路程,用停表测出运动的时间即可算出物体运动的平均速度。
如果要探究一段路程中速度的变化,只需将经历的路程分为若干段,再分别测出每段的平均速度,即可大致测量出整个过程中速度的变化。
二、探究小车沿斜面下滑时速度的变化1.实验原理:s vt =。
2.实验器材:停表、刻度尺、斜面、小车、金属片。
3.实验过程:a.使斜面保持很小的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,测出小车将通过的路程s1和从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;b.将金属片移至s1的中点,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2和所用的时间t2,根据数据算出小车从中点滑过斜面下半段路程的s3,以及用的时间t3;c.根据记录数据算出两段的平均速度,分析数据得出结论。
三、实验分析1.注意事项测s:以看到小车的前缘撞击金属片为准。
测时间t:(1)记时开始与小车释放应该是同时的;(2)斜面的倾斜度应该小些,使小车运动的速度更小,这样小车运动时间更长,误差更小。
2.误差分析误差可能产生的原因:s分得不等、计时不准、测量估读。
重难点突破重难点01 平均速度的理解典例在线一辆雪橇沿山坡滑下,第1 s内通过3 m,第2 s内通过6 m,第3 s内通过9 m…,则有A.雪橇做匀速直线运动,速度是3 m/sB.雪橇做变速直线运动,但每秒内的平均速度都是3 m/sC.雪橇前2 m/sm/s【参考答案】C【详细解析】由题意可知,雪橇每秒内通过的距离不相等,故物体做变速运动,故A错误;第一秒内【名师点睛】本题考查速度公式的应用,应注意跟据物体的速度公式判断物体的运动,每秒内雪橇通过的路程都不同,找出每段对应的路程和时间,根据速度公式即可求出平均速度。
曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍2、(多选)一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A.小球速度没有变化B.小球受到的拉力变大,C.小球速度变小D.小球受到的拉力不变。
3、如图所示:摆球的质量为m,从偏离水平方向30°的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,已知绳长为L,重力加速度为g,求30o(1)小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?(2)从小球静止释放到最低点A的过程中,此系统中产生的总热量是多少?4. 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳系于O点,把小球拿到O点正上方且使细绳拉直的位置A后,以的速度水平向右弹出(空气阻力不计)(1)小球从弹出至下落到与O点等高的位置这一过程中,小球做什么运动,请说明理由;(2)求小球到达最低点时细绳上的拉力大小。
5.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力。
不计空气阻力,取g=10 m/s2。
(1)在小球以速度v1=4 m/s水平向右抛出的瞬间,绳中的张力大小为多少?(2)在小球以速度v2=1 m/s水平向右抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间。
(3)接(2)问,当小球摆到最低点时,绳子拉力的大小是多少?6、物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定,合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做近心运动.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10 m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)在小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间.曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习答案1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍答案:ABC 解析在小球通过最低点的瞬间,水平方向上不受外力作用,沿切线方向小球的加速度等于零,因而小球的线速度不会发生变化,故A 正确;在线速度不变的情况下,小球的半径突然减小到原来的一半,由v =ωr 可知角速度增大为原来的2倍,故B 正确;由a =v 2/r ,可知向心加速度突然增大到原来的2倍,故C 正确;在最低点,F -mg =ma ,可以看出D 不正确2、一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A .小球速度没有变化B .小球受到的拉力变大,C .小球速度变小D .小球受到的拉力不变。
速度与距离的计算知识点总结速度与距离的计算是物理学中的基本概念。
通过对速度和距离的计算,我们可以了解到物体在运动中的状态和性质。
本文将总结与速度与距离的计算相关的核心知识点。
一、速度的定义及计算公式速度是物体在单位时间内移动的距离,用于衡量物体从一个位置移动到另一个位置所需的时间。
速度的计算公式是:速度 = 距离 / 时间。
其中,速度的单位可以是米/秒、千米/小时等。
二、平均速度的计算平均速度是物体在一段时间内移动的平均速度,由总路程除以总时间得到。
它可以用来描述物体在运动中整个过程中的速度变化情况。
三、瞬时速度的计算瞬时速度是物体在某一时刻的瞬时速度,即瞬间的速度。
瞬时速度可以通过物体在该时刻的位移与时间间隔趋近于零来计算。
四、速度与时间的关系速度与时间之间的关系可以通过速度-时间图像表示。
在速度-时间图像中,横轴表示时间,纵轴表示速度。
速度-时间图像可以显示出物体在不同时间段内的速度变化趋势。
五、位移的定义及计算公式位移是物体从初始位置到末位置的位移量,用于衡量物体位置的变化。
位移可以通过末位置与初始位置之间的距离计算得到。
六、速度与位移的关系速度与位移之间的关系可以通过速度-时间图像的斜率(即速度的变化率)来判断。
若速度是常数,则位移是速度与时间的乘积。
七、等速直线运动的计算在等速直线运动中,速度保持不变,物体沿直线轨迹匀速运动。
在等速直线运动中,可以根据速度与时间的关系、位移与时间的关系以及速度与位移的关系来计算物体的运动情况。
八、加速度的定义及计算公式加速度是物体在单位时间内速度的变化量,用于衡量物体在单位时间内速度增加或减少的快慢程度。
加速度的计算公式是:加速度 = (末速度 - 初始速度)/ 时间。
其中,加速度的单位可以是米/秒²、千米/小时²等。
九、速度、加速度和时间的关系在匀加速直线运动中,根据物体初始速度、加速度和时间的知道,可以计算出物体在某一时刻的速度和位移。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第一部分直线运动四.速度图像(基础篇)一.选择题1.(2019广东七校联考)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.第1秒末和第3秒末的位置相同D.在前6秒内发生的位移为零【参考答案】C【命题意图】本题考查对速度图像的理解及其相关知识点。
【解题思路】根据质点做直线运动的速度—时间图象可知,质点在第1秒末速度开始减小,在第2秒末速度从正值开始变为负值,说明速度方向发生了改变,选项A错误;根据速度图像的斜率表示加速度可知,质点在第1秒末加速度方向发生了改变,选项B错误;根据速度图像的面积表示位移可知,质点第1秒末和第3秒末的位置相同,选项C正确;根据速度图像的面积表示位移可知,在前4秒内发生的位移为零,选项D错误。
【方法归纳】解答有关速度图象问题,要根据速度图象的斜率表示加速度,速度图像的面积表示位移。
2. (2019广东惠州第一次调研)跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.运动员在0-10s内的平均速度大小等于10m/sB.从15s末开始运动员处于静止状态C.10s末运动员的速度方向改变D.10s-15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动【参考答案】D【命题意图】本题考查对速度图像的理解和应用及其相关知识点。
【解题思路】运动员在0-10s内做加速度逐渐减小的变加速运动,根据速度图象的面积等于位移,可知运动员在0-10s内的位移大于匀变速直线运动的位移,所以运动员在0-10s内的平均速度大小大于10m/s,选项A错误;从15s末开始运动员处于匀速直线运动状态,选项B错误;10s末运动员由加速运动转变为减速运动,加速度方向改变,而速度方向不变,选项C错误;根据速度图像的斜率表示加速度可知,10s-15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动,选项D正确。
高中物理必修一第一、二章14个基本公式
班级姓名
1、对任何运动都适用的两个公式
平均速度定义式:加速度定义式:
2、适用于匀变速直线运动的6个公式
①速度公式:②位移公式:③速度-位移公式:
推论一:一段时间内的平均速度等于,还等于。
公式表示为。
推论二:任意时间间隔内相等。
公式表示为。
由这个公式还可得到x n -x m= 。
(其中n>m) 推论三:中间位置的瞬时速度公式。
3、初速度为零的匀加速直线运动的六个比例式
(1)按时间等分
①1T末,2T末,3T末…NT末的速度之比v1:v2: v3:… :v n= 。
②1T内,2T内,3T内…NT内的位移之比x1:x2: x3:… :x n= 。
③第一个T内,第二个T内,第三个T内…第N个T内的位移之比xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:x N= 。
(2)按位移等分
①通过x、2x、3x…nx所用时间之比t1:t2: t3:… :t n= 。
②通过第一个x,第二个x,第三个x…第n个x所用的时间之比
tⅠ:tⅡ:tⅢ:…:t N= 。
③x末,2x末,3x末…nx末的速度之比v1:v2: v3:… :v n= 。