2025届高三物理一轮复习实验1探究小车速度随时间变化的规律(65张PPT).pptxVIP

;实验1探究小车速度随时间变化的规律;1.会正确使用打点计时器。2.会利用打点的纸带求物体的速度和加速度。3.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。;实验储备·归纳;实验类型·突破;?;【典例1】某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。

甲;(1)(多选)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和墨粉纸盘。除上述器材外,还需要使用的有________(填选项字母)。

A.交流电源 B.直流电源

C.秒表 D.刻度尺;(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。

乙;①根据连续相等的时间间隔内的________基本相等,可认为小车做匀变速直线运动。乙图中纸带________(填“左”或“右”)侧是与小车相连的一端。

②已知交流电源的频率为50Hz,则在打下C点时小车的速度大小为_______m/s(保留3位有效数字),小车运动的加速度大小为_______m/s2

(保留2位有效数字)。;解析(1)打点计时器使用交流电源,A项正确,B项错误;用打点计时器测量时间,不用秒表测量时间,C项错误;用刻度尺测量计数点之间的距离,D项正确。

(2)①根据连续相等的时间间隔内的位移差基本相等,可认为小车做匀变速直线运动。因为小车做加速运动,计数点之间的距离越来越大,所以乙图中纸带左侧是与小车相连的一端。

;?;【典例2】打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器。

(1)关于电火花打点计时器使用的电源,下列说法正确的是________(填选项字母)。

A.交流220V B.直流220V

C.交流8V D.直流8V

(2)接通电源与让纸带(随物体)运动,这两个操作的时间关系应当是________(填选项字母)。

A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源

C.释放纸带的同时接通电源 D.不同的实验要求不同;(3)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带(如图甲),纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。

甲;①表中列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度,请计算打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度,并填入下表中。;②以A点为计时起点,根据表中数据在图乙中作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

乙;③根据画出的v-t图可看出小车做的是初速度________(填“为零”或“不为零”)的匀加速直线运动。

④根据画出的v-t图像计算出的小车的加速度a=__________(保留2位有效数字)。;?;②将表中的各数据在图中描点连线,得到图像如图所示。;?;【典例3】实验小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律,打点计时器所接电源的频率为50Hz。

甲;(1)实验操作前________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。

(2)规范操作后,得到一条纸带,以纸带上能够看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图乙所示,则纸带上打计数点2时小车速度的大小v2=________m/s(保留3位有效数字)。

乙

(3)小车运动的加速度大小a=________m/s2(保留3位有效数字)。;?;高考实验题源于教材,但不拘泥于教材,在实验器材、测量依据的原理、图像处理等方面进行改进或创新,考查实验探究能力、知识迁移能力和创新能力。

(1)实验器材改进:如用频闪照相机、光电门或DIS装置等研究匀变速直线运动。

;?;【典例4】(2023·全国甲卷)某同学利用如图甲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乙所示。

甲;?;位移区间;?;?;?;?;试题的前三问均考查基本的实验能力,第四问用图像求打A点时小车速度和小车的加速度,则要求理解图线的物理意义,即纵截距和斜率的物理意义,强调对所学物理规律的理解,对推理能力和创新能力提出了更高的要求。;【典例5】如图所示是一位学生设计的测定自由落体加速度的实验,在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管,并装上一个夹子,在其下方地面上放一个金属盘子;调节夹子的松紧,以使第1个水滴落入盘中发出响声的瞬间,第2个水滴正好从管口落下。以某次响声为“0”开始计数,待数到“100”时测得经过的时间为