2025高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1探究小车速度随时间变化的规律课件

这是一份2025高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1探究小车速度随时间变化的规律课件，共33页。PPT课件主要包含了02s，接通电源，放开小车，核心考点·重点突破，教材原型实验，电火花，低压交流，ACD，创新实验提升，计时方法的改进等内容，欢迎下载使用。
实验知识 · 自主回顾
一、实验目的1．练习正确使用打点计时器2．会计算纸带上各点的瞬时速度3．会利用纸带计算加速度4．会用图像法探究小车速度与时间的关系，并能根据图像求加速度
二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50 Hz时，每隔______________打一次点。(2)工作条件：电磁打点计时器，8 V左右_______电源；电火花计时器，____________交流电源。(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔 _____个点取一个计数点”取点方法是一样的，相邻计数点间时间间隔均为 ____________。
2．匀变速直线运动的判断(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2。(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v－t图像。若v－t图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。
4．利用纸带求物体加速度的两种方法
(2)图像法，先求出n个点的瞬时速度(一般要5点以上)，然后作出v－t图像，用v－t图像的斜率求物体运动的加速度。
三、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、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸。四、实验步骤1．按照课本实验原理图所示安装实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；2．把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；
3．把小车停靠在打点计时器处，先_________、后__________；4．小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；5．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。
五、注意事项1．平行：纸带、细绳要和长木板_______。2．两先两后：实验中应先接通电源，后放开小车；实验完毕应先断开电源，后取纸带。3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4．减小误差：小车的加速度宜适当大些，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。
六、实验拓展1．有效数字：带有一位估读不确定的数字的近似数字叫有效数字，而这位数字往往是产生于测量时的估读，有效数字位数是从数字左边第一位不为零的数字算起的，如0.012为两位有效数字；有效数字与物理量的单位无关，如1 000 mm与1.000 m均为4位有效数字；乘方不算有效数字，如1.00×102 m为3位有效数字。
2．误差：测量值与真实值的差异叫误差。
(基础考点·自主探究)【跟踪训练】 (实验原理和数据处理)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器的图片，其中甲是__________计时器。(2)乙打点计时器使用的电源为____________(选填“低压交流”或“低压直流”)电源。
(3)某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点(相邻两个计数点间有四个点未画出)，用刻度尺量出各点与O点间距离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50 Hz，则判断小车做________(选填“加速”或“减速”)直线运动，打下B点时小车运动的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2。
[解析]　(1)甲是电火花计时器，乙是电磁打点计时器。(2)乙是电磁打点计时器，使用的电源为低压交流电源。
(实验操作和数据处理)(2023·浙江卷)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静止释放D．先接通电源再释放小车
(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。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3位有效数字)。
[解析]　(1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确；先接通电源再释放小车，选项D正确。故选ACD。
(能力考点·深度研析)实验方法的改进1．实验器材的改进及速度的测量方法(如图)
2．获得加速度方法的改进靠重物的拉力获得加速度―→长木板倾斜靠重力获得加速度，如图甲、乙所示。
4．加速度计算方法的改进
►考向1　实验数据处理的改进 (2023·全国甲卷)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝______，小车的加速度大小a＝________。(结果用字母k、b表示)
[解析]　(1)根据纸带的数据可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm平均速度为
(2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得
(1)实验时，测出遮光条的宽度d，在砝码盘中放上砝码，让滑块从光电门1的右侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门1和2的时间分别为t1和t2，测出从光电门1到光电门2所用的时间为Δt，计算出滑块的加速度大小a＝________(用d、t1、t2和Δt表示)。
►考向2　实验器材的改进 利用如图所示的装置研究匀变速直线运动。