实验1 探究小车速度随时间变化的规律 课件-2027年高考物理一轮复习（全国通用）

这是一份实验1 探究小车速度随时间变化的规律 课件-2027年高考物理一轮复习（全国通用），共36页。PPT课件主要包含了实验原理，ACD，278均正确，从右向左等内容，欢迎下载使用。
二、注意事项1.平行：纸带和细绳都要与长木板平行。2.两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带。3.防止碰撞：应让小车在到达长木板末端前停止运动，要防止槽码落地及小车与滑轮相撞。4.减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。
5.纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集的部分，适当选取计数点。6.准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点应均匀分布在直线的两侧。
7.区别“两种点”(1)计时点和计数点：计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，当交流电源频率是50 Hz时，两相邻计时点间的时间间隔为0.02 s；计数点是根据需要选取的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的计时点的个数而定。(2)纸带上相邻两点间的时间间隔均相同，小车的速度越大，纸带上的计数点越稀疏。
类型一　实验原理与实验操作1.打点计时器电源要求：电磁打点计时器用“8 V 50 Hz”交流电源，电火花计时器用“220 V 50 Hz”交流电源。2.实验操作顺序：调木板—安装打点计时器—连接纸带、小车—通电—断电。3.考查操作的热点问题：先通电再放开小车，先断电再取下纸带。
例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲所示。 (1)需要的实验操作有　　　　(多选)。 A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器由静止释放D.先接通电源再释放小车
【解析】 (1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，A正确；该实验只要使小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，B错误；为了充分利用纸带，小车应靠近打点计时器由静止释放，先接通电源再释放小车，C、D正确。
(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为____________ ______________cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为　　　　　　　　　　　　m/s(结果保留三位有效数字)。 
1.48(1.46~1.49均正确)
类型二　数据处理1.计算时应注意的问题(1)“相邻两个计数点间有4个点”或“每5个点取1个计数点”的含义：相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。(2)单位换算：本实验中长度测量数据的单位一般是“厘米”，要换算成“米”。(3)有效数字：按有效数字的要求取计算结果。
2.减小实验误差的措施(1)舍弃纸带上点迹密集部分，适当选取计数点。(2)多测几组数据，用尽量多的数据计算。(3)将纸带分成等时的两大段处理，与逐差法取平均值结果相同。(4)作v－t图像时，要适当选取坐标轴的单位长度，使图像分布在坐标平面尽量大的面积上。
例2 某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，利用数码相机的连拍功能研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜轨上由静止释放，将数码相机放在较远处对小车进行连拍，设置每0.12 s拍一张照片，得到图乙所示的照片。现测得连拍照片中，位置A~K到位置A的距离分别如下表所示。
　(1)现测得铝制轨道在照片中的长度为L1 =23.02 cm，实际长度测量如图丙所示(轨道的左端点与刻度尺的零刻度线对齐，轨道的右端点在图中的箭头所示处)，其长度为L2 =　　　　　　　　　　　　　cm。 
90.00(89.98~90.01均正确)
【解析】 铝制轨道的实际长度为L2=90.00 cm。
　(2)根据以上信息，可求得小车运动到位置E处时的速度大小v=_______ m/s(结果保留两位有效数字)。 
(3)现用相同的方法求得其他各个位置对应的速度大小，并以位置A处为计时起点，在坐标纸上描绘了部分数据点(如图丁所示)。请在图中描出位置E的速度信息并画出小车速度随时间变化的图像，可得小车的加速度大小a=　　　　m/s2(结果保留两位有效数字)。 见解析图
　(4)完成上述实验后，该学习小组利用光电门与数字计时器测量了小车滑过轨道中点的瞬时速度。选用了A、B、C三种宽度分别为 5.00 cm、3.00 cm、1.00 cm的遮光板，则利用　　　　(填“A”“B”或“C”)遮光板测得的结果最接近小车的瞬时速度。 
【解析】遮光板越窄，测得的结果越接近小车的瞬时速度，故利用C遮光板测得的结果最接近小车的瞬时速度。
例3 用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度，电源频率f=50 Hz。实验获得的纸带如图甲所示。选出0点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直于纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸条并排贴在坐标纸上，各纸条紧靠但不重叠；最后将各纸条上端中心位置拟合，得到的v－t图像如图乙所示。
(1)纵坐标5.80×10－1 m/s表示的物理意义是　　　　。 A.打计数点“0”时物体的速度B.打计数点“1”时物体的速度C.第1段纸条对应物体的平均速度D.以上都不正确
(2)由图乙可知，物体的加速度大小为　　　　m/s2(结果保留三位有效数字)。 
类型三　测量速度的其他方法浙江选考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知识旧。因此，做实验题应注重迁移创新能力的培养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。本实验有以下创新点。
例4 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是　　　　　　(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 
【解析】由于小车在水平桌面上运动时受到阻力作用，小车做减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为　　　m/s，加速度大小为　　　m/s2。(结果均保留两位有效数字) 
例5 如图甲所示，点光源位于S位置，右侧为竖直放置的屏幕的横截面，P点是S与屏幕垂直连线的中点。让一个小球从P点由静止释放，光照射小球形成影子，影子在屏幕上的移动情况被数码相机连拍功能拍摄下来。图乙为拍摄到的影子下落过程中的部分图像，已知该数码相机每秒拍摄10次，空气阻力忽略不计。
(1)由图乙可知，影子运动至位置C时的速度为　　　　m/s；此时小球的速度为　　　　m/s。(结果均保留两位有效数字) 
(2)若影子的v－t图像如图丙所示，可求得当地的重力加速度g=_____ (用字母表示)。