1.5 实验一：探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2027届高考物理一轮复习人教版（2019）（含答案）

这是一份1.5 实验一：探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2027届高考物理一轮复习人教版（2019）（含答案），共35页。PPT课件主要包含了考点一教材原型实验，电火花计时器，交流220V，考点二拓展创新实验等内容，欢迎下载使用。
1.实验目的(1)练习使用打点计时器。(2)掌握瞬时速度的测量方法。(3)能运用v-t图像探究小车速度随时间变化的规律。2.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端固定有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸。
命题分析1.考装置:器材装配以及其他器材替代。2.考读算:读长度、算速度和加速度以及作图求解。3.考变化:计时方式、实验原理创新。
3.实验步骤(1)按照实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,连接好电源。(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的槽码,将纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面。(3)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车。(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带。(5)增减所挂的槽码,更换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析。
特别提醒1.不需要平衡摩擦力。2.不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。操作注意1.平行:纸带、细绳要与长木板平行。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:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止槽码落地及小车与滑轮相撞。4.减小误差:小车的加速度应适当大些,可以减小长度测量的相对误差,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.小车从靠近打点计时器位置释放。
误差分析1.纸带运动时摩擦力不均匀,打点不稳定引起误差。2.计数点间距离的测量有偶然误差。3.作图有误差。特别提醒注意逐差法所选取的位移段。
考向1　测量小车运动的加速度典例1　图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器,请回答下面的问题:
甲 乙(1)图乙是　　　 　　　(选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),电源采用的是　　　　　(选填“交流约8 V”“交流220 V”或“四节干电池”)。 
(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50 Hz。①试根据纸带上计数点间的距离,计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中,要求保留三位有效数字:
②以打下A点的时刻为计时起点,将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在下图的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
③由所画v-t图像求出小车的加速度为　　　　m/s2。(结果保留两位有效数字) 
(3)根据v-t图像判断,在打A计数点时,小车的速度vA=　　　　m/s。(结果保留三位有效数字) 
考向2　测量重力加速度典例2　(2022江苏卷)小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图所示。他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件。用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面。手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t。多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用　　　。 A.钢球　　　B.乒乓球　　　C.橡胶球(2)用分度值为1 mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图所示,则h=　 　cm。
(3)作出2h-t2图线,如图所示,则可得到重力加速度g=　　　　m/s2。 
(4)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确,简要说明理由:  　。 
1.高考启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,是在教材实验的基础上创设新情境。因此,要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养,善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。
2.情境拓展(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。
甲 乙
(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。
丙　频闪照相法丁　滴水法
典例3　某小组同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。在铁架台顶部装一电磁铁,中间装一可上下移动的光电门,左侧装一竖直刻度尺,刻度尺零刻度线与电磁铁下表面对齐;用电磁铁吸住一个质量为m的小钢球,调节电磁铁的位置,使小钢球释放后中心位置恰好能通过光电门,光电门可记录小钢球通过光电门的时间t。
(1)用游标卡尺测量小钢球的直径,测量结果如图乙所示,小钢球的直径d=　　　　mm。
(3)按(2)中建立的坐标系描点并连线成如图丙所示的图线,则图线不过原点的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若图丙中图线的斜率为k,则当地的重力加速度大小为　　　　(用题中已知或测得的物理量的符号表示)。 
测量起点不是小钢球球心
对点演练　(2025镇江中学检测)物理实验课上,小明和小丽两位同学自主设计实验方案测当地的重力加速度,方案如下:小明的方案:(1)如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,重物接上纸带,纸带穿过打点计时器。打开电源,释放纸带,让重物做自由下落运动。
(2)打出的纸带如图乙所示,连续打出的实验点作为计数点1、2、3、4、5、6、7、8、9等,电源的频率为50 Hz,实验时纸带的　　　　(选填“左”或“右”)端应和重物相连接,由纸带所示数据可算出当地的重力加速度为　 　　 m/s2(结果保留两位有效数字)。 
小丽的方案:(3)如图丙所示,让小铁球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门的时间t(光电门B竖直放置,与小球运动路径相互平行),注意:图中未画出光电门B所接计时器。(4)用螺旋测微器测量铁球的直径,如图戊所示,则其直径为d=　　　 mm;