21探究小车速度随时间变化的规律概述
一、实验步骤二、数据处理的方法三、误差分析四、注意事项五、随堂演练
实验:探究小车速度随时间变化的规律
(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。实验步骤
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点。关闭电流。(4)换上新的纸带,重复实验两次。(5)增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验。实验步骤
1.表格法(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3…,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中。数据处理
(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…。(3)计算平均速度,用平均速度代替相关计数点的瞬时速度,填入上面的表格中。(4)根据表格中的数据,分析速度随时间怎么变化。
2.图像法(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计。(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。数据处理
4.实验结论分析小车运动的v-t图象,描述小车的运动速度随时间的变化规律.如果画出的v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车做速度均匀变化的直线运动.图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度—初速度.
1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.取下纸带前,先断开电源.4.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它.5.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小,而使各段位移无多大差别,从而使测量误差增大,加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜.
6.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每五个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5s=0.1s.要舍掉开头过于密集的点,这样误差小.7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取要适当,应使图线尽量分布在较大的坐标平面内.
[例1]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,利用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下:A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,放开纸带,再接通电源。B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路。C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码。D.小车停止运动后,直接取下纸带。E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔。F.换上新纸带,重复操作三次,然后从所有纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。其中错误或遗漏的步骤有:(1)_________________________________________;(2)_________________________________________。将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。______________________________________________。
[解析]实验过程中应先接通电源,再放开纸带,取纸带前应先断开电源,所以错误操作是步骤A、D。错误操作:(1)A选项中应先接通电源,再释放纸带;(2)D选项中取纸带前应先断开电源。合理顺序:BECADF。
[例2]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图2-1-3所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,(A点为第一个点)相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。(1)根据________________计算各点瞬时速度,且vD=________m/s,vC=________m/s,vB=________m/s。(2)在坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________。(3)将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是_____________________________________________________。
(3)将图线延长后,与纵轴的交点的速度表示零时刻小车经过A点的速度大小。
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择标出0~5六个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零刻度跟计数点0对齐.由图可以读出1、3、5三个计数点跟0点的距离x1、x3、x5,请将测量值填入表中.
则小车通过计数点2的瞬时速度为_____m/s;通过计数点4的瞬时速度为_____m/s;小车的加速度是_____m/s2.
【解析】测距时用的是毫米刻度尺,故读数时应估读到0.1毫米,计数点1、3、5到0点的距离分别为x1=1.20cm,x3=5.40cm,x5=12.00cm,计数点2、4的瞬时速度分别为,v4=加速度答案:1.205.4012.000.210.330.60
[例3]在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的三条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,形成如图2-1-5所示的图像,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法不正确的是()A.图甲表示物体做匀速直线运动B.图乙表示物体做匀速直线运动C.图乙表示物体的速度随时间均匀增加D.图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
[答案]B
关于位移图象和速度图象的对话有些位移图象和速度图象看起来十分相似,但表示的意义截然不同.差别就在于它们的纵轴表示的物理意义不同,你能简单地说一下两图分别代表什么运动吗?图7-4
解析:甲图表示的是物体先向前匀速直线运动,接着倒回来匀速运动,回到原出发点,然后又向前和返回,直到再次回到出发点.乙图表示的是物体先向前匀加速直线运动,接着向前匀减速直线运动,然后再向前做匀加速和匀减速运动,而物体是始终朝前走.
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放射性肾病的诊断
病因发病机制临床表现诊断
放射性肾病(radiationnephropathy)是由于肾脏暴露于大剂量的放射线后出现缓慢进展的非炎症性的肾脏疾病。临床上表现有蛋白尿、镜下血尿、水肿、氮质血症、高血压和程度不等的贫血。放射性损伤的程度与组织接受放射线剂量及放射线的性质有关。
放射性肾病多见于放射性治疗腹部或生殖系统肿瘤及胸椎以下脊柱疾病时,而又未能对肾脏进行任何防护的患者。
病因目前认为,肾脏对放射线中度敏感,引起放射性肾炎的放射剂量每次必须在5Gy-10Gy,低于5Gy的剂量不会影响肾组织,而大于10Gy的剂量通常会引起胃肠道功能迅速衰竭。
病因肿瘤放疗骨髓移植前的全身照射放射性核素的治疗移植肾放射治疗(已停止使用)
发病机理放射性诱导的损伤涉及肾小球,肾小管,和肾间质细胞之间复杂和动态的相互反应,通过自分泌和旁分泌的作用产生生物性介质,通过相应的靶点介导肾单位的损伤和修补。
发病机理肾小球毛细血管内皮损伤是放射性肾损伤的重要机理,射线诱发内皮细胞释放一系列的趋化因子,通过抑制纤维蛋白介导的基质降解,促进肾纤维化的形成。内皮细胞损伤---前列腺素Ⅰ2产生减少---血管性血友病因子释放增高---高凝状态---肾小球毛细血管和肾小动脉栓塞
发病机理系膜细胞接受射线后,系膜细胞表面的转化生长因子-B基因的表达明显增加,分泌增多,促进系膜硬化的形成
发病机理肾小管上皮细胞体外放射后,Ⅰ型胶原,纤维酶原活性抑制物-1,转化生长因子-B,基因表达显著增高,产生增加,刺激间质纤维细胞,引起肾小管间质纤维化。
发病机理氧化应激在放射性肾炎中起着重要作用,接受照射后肾脏发生慢性持久的氧化应激,加重内皮细胞损伤,导致肾脏纤维化形成。
发病机理肾素-血管紧张素系统在放射性肾病的发病机理中同样起着重要作用,多项研究表明ACEI和ARB可减轻放射性肾炎的症状,减轻肾小管细胞增殖反应,延缓放射性肾炎的进展。
分类急性放射性肾炎慢性放射性肾炎血栓性微血管病
临床表现放射性肾炎的临床表现有蛋白尿、镜下血尿、水肿、氮质血症、高血压和程度不等的贫血。
临床表现急性放射性肾炎发生于放射治疗4月后,起病隐匿,临床表现为水肿、高血压、蛋白尿、镜下血尿、贫血和氮质血症,常见下肢的水肿,可累及全身。高血压发病后6个月达高峰,但程度和持续时间不同,半数患者可度过急性期,血压逐渐恢复正常。贫血常呈正细胞正色素性贫血。急性放射性肾炎若不治疗,可进展为肾衰竭,预后主要与恶性高血压有关。
临床表现慢性放射性肾炎常由急性放射性肾炎迁延不愈所致,也可在放射治疗后数年至数十年发病,临床表现类似慢性间质性肾炎。可引起慢性肾衰,存活率很低。
临床表现溶血尿毒综合征/血栓性血小板减少性紫癜临床上出现血小板减少和红细胞碎片时应考虑此病,肾功能不全常呈慢性进行性加重。
辅助检查尿液血常规生化肾活检病理
辅助检查病理急性放射性肾炎肾脏体积增大,充血和出血最严重。慢性放射性肾炎则呈萎缩硬化的表现
辅助检查光镜放射线的损伤主要表现为毛细血管和小血管的内皮病变。免疫荧光急性放射性肾炎可见肾小球和小动脉管壁有纤维蛋白沉积。
辅助检查电镜检查急性放射性肾炎显示肾小球基底膜内疏松层增宽,肾间质小血管也出现类似变化。慢性期主要表现为纤维化。
诊断肾区深部放射线治疗史,经过或长或短的时期,出现蛋白尿、高血压、水肿、贫血、心衰、呼吸困难或慢性肾功能损害者应考虑本病的可能性,肾活检有重要价值,有助于确诊诊断。
鉴别诊断恶性肿瘤所引起免疫性肾炎淀粉样变肾损害
治疗最有效的治疗就是预防,包括对肾脏的防护和对放射剂量的认真掌握和限制。隔离接触可减轻放射损害。
谢谢