1.6 实验1：探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2027年高三物理一轮复习优质课件（全国通用）

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目 录 索 引
一、实验目的1.练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点测瞬时速度。2.研究物体匀变速直线运动的规律。二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
三、实验思路1.打点计时器原理
四、进行实验1.如图所示,把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,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.把小车停在靠近打点计时器的位置。启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动。于是,打点计时器在纸带上打下一行小点。随后,立即关闭电源。3.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带,再做几次实验。
五、数据记录1.选择一条比较理想的纸带,确定好计数点。2.求各计数点的瞬时速度并记录。
六、数据处理1.由实验数据得出v-t图像(1)根据记录的v、t数据,在直角坐标系中描点。(2)根据描点作一条直线。 不要连成折线2.小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,可以得出结论:小车的速度随时间均匀变化。
七、误差分析1.纸带运动时摩擦不均匀、打点不稳定引起误差。2.计数点间距测量有偶然误差。3.作图有误差。
特别提醒　物理实验的3点注意:1.关于误差误差是实验测量值(包括直接和间接测量值)与真实值(客观存在的准确值)之差,通常分为系统误差和偶然误差,二者对比如下:
3.关于有效数字(1)有效数字的最后一位是测量者估读出来的,是偶然误差的来源。(2)有效数字的位数:在一个数中,自左向右,从第一个不为零的数字起,到右边最末一位数字止(包括末位数为零的数字),共有几个数字,就是几位有效数字。
典题1 (2025北京卷改编)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律,实验装置如图所示。(1)按照如图安装好器材,下列实验步骤正确的操作顺序为　　　　(填各实验步骤前的字母)。 A.释放小车B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置,使细线与木板平行
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,A、B、C为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有4个点未画出),可以判断纸带的　　　　(选填“左端”或“右端”)与小车相连。 (3)图中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v=　　　　。
(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器,实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为　　　 m/s2。(结果保留2位有效数字)
考点二　实验的改进与创新
1.实验器材的改进及速度的测量方法
2.获得加速度方法的改进长木板倾斜,靠小车的重力获得加速度(如图甲、乙所示) 靠重物的拉力获得加速度。
3.计时方法的改进采用频闪照相法和滴水法获得两点间的时间间隔 打点计时器。
典题2 (2025四川绵阳模拟)“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉,缓解肌肉酸痛的设备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率,将带限位孔的塑料底板固定在墙面上,下端带重锤的纸带穿过限位孔并竖直拉直, “枪头”放在限位孔上方,靠近并正对纸带,如图甲所示。启动筋膜枪,松开纸带,让纸带在重锤带动下运动,“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带,重复操作。
(1)如图乙所示,实验时打出一条清晰的纸带,截取其中一段,测得相邻点迹间的距离依次为x1、x2、x3、x4,则图示纸带的　　　　(选填“左”或“右”)端连接重锤;若重力加速度为g,则“枪头”的冲击频率f=　 。(2)该次实验产生误差最主要的原因是　 。A.纸带与限位孔间有摩擦力B.测量各点间的距离不精确C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动
典题3 (2026湖北黄冈月考)实验小组利用如图所示的装置测量当地重力加速度。用游标卡尺测量遮光条的宽度d,将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量m'=200.0 g,槽码和挂钩的总质量m=50.0 g。主要的实验操作如下:
(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图所示,其宽度d=　　　　 mm。
(2)打开气泵,放上滑块,待气流稳定后调节气垫导轨,导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等,其目的是　　　　　 　　　　。将滑块系在细线的一端,细线另一端绕过定滑轮系在槽码挂钩上。
(4)多次改变光电门1的位置重复实验,测量得到多组Δ(v2)和L的数据,根据数据在方格纸上作出如图所示的Δ(v2)-L图线,则测得的重力加速度g=　　　　 m/s2(结果保留3位有效数字)。