高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度图文课件ppt

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必备知识·自主预习储备
关键能力·情境探究达成
 类型一　实验原理与操作【典例1】　研究“用打点计时器测速度”的实验：(1)(多选)实验中，除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带定滑轮的长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)A．电压合适的50 Hz低压交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺 D．秒表 E．天平
[解析]　实验中必须使用的有电压合适的50 Hz 低压交流电源，计算速度时需要测量各点间的距离，因此还必须使用刻度尺，故A、C正确。
(2)(多选)对于减小实验误差来说，下列采取的方法中正确的有____。A．选取合适的n个点为计数点B．使小车运动得尽量慢些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验E．实验时尽量让小车远离打点计时器，释放小车后再接通电源
[解析]　选取合适的n个点为计数点，有利于测量长度，能使平均速度与瞬时速度更接近，以减小实验误差，选项A正确；使小车运动得尽量慢些，打出的点较密，为减小测量误差，所取n会较大，会使实验误差较大，选项B错误；舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算，这样可减小实验误差，选项C正确；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，可使小车运动比较平稳，各点的瞬时速度与实际更接近，可减小实验误差，选项D正确；若小车远离打点计时器，且先释放小车后打开电源，会造成点密而少，给测量、计算造成较大实验误差，选项E错误。
 类型二　数据处理和误差分析【典例2】　如图所示是在“用打点计时器测速度”的实验中得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…，现在量得0、1间的距离x1＝5.18 cm，1、2间的距离x2＝4.40 cm，2、3间的距离x3＝3.62 cm，3、4间的距离x4＝2.78 cm，4、5间的距离x5＝2.00 cm，5、6间的距离x6＝1.22 cm(f＝50 Hz)。
(1)根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
(2)根据(1)中表格，在图中画出小车的速度—时间图像，并说明小车速度变化特点。
[解析]　描点并连线得小车的速度—时间图像，如图所示。由图像可知，小车速度均匀减小。
 类型三　创新设计实验【典例3】　用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1＝0.29 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，则滑块通过光电门1的速度为________ m/s，通过光电门2的速度为________ m/s。(结果均保留两位有效数字)
学习效果·随堂评估自测
1．(1)如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1 s你用画笔在纸带上点一个点。你还可以练习在1 s内均匀地点上两个点。这样，就做成了一台简单的“打点计时器”。由实验可知纸带速度越大，相邻两点的距离越___(选填“远”或“近”)，纸带的速度与相邻两点所表示的时间_____(选填“有”或“没有”)影响。
[解析]　由实验可知纸带速度越大，相邻两点的距离越远，纸带的速度与相邻两点所表示的时间没有影响。
(2)小张以同一个打点计时器在固定频率下，测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的长度都相同。如图，则下列叙述正确的是________。A．纸带甲打点均匀，表示车子的运动是匀速的B．纸带乙显示的平均速度与纸带甲相同C．纸带丙表示的小车的运动是先快后慢D．纸带丁表示的小车的运动是先慢后快
[解析]　纸带甲打点均匀，表示车子的运动是匀速的，选项A正确；纸带乙两点间距较大，故显示的平均速度比纸带甲大，选项B错误；纸带丙打点间距逐渐变大，表示小车的运动是逐渐变快，选项C错误；纸带丁表示的小车的运动是逐渐变慢，选项D错误。
2．打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为______ m/s，在A、D间的平均速度为________ m/s，二者之间B点的瞬时速度更接近于________(选填“A、C”或“A、D”)间的平均速度。
0.70(0.68～0.72均可)
4．(2022·湖南邵阳期中)在用打点计时器测速度的实验中，电源频率为50 Hz，一条记录小车运动情况的纸带如图甲所示，在其上取A、B、C、D、E五个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。