第一章 实验一 研究匀变速直线运动（课件）-2021高考物理【步步高】大一轮复习讲义（人教版）

实验一　研究匀变速直线 运动 大一轮复习讲义 过好双基关 研透命题点 内容索引 NEIRONGSUOYIN 过好双基关 01 1.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、 、导线、电源、复写纸. 2.实验原理(如图1所示) 基本实验要求 刻度尺 图1 3.实验步骤 (1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板 的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； 无滑轮 (3)把小车停在靠近打点计时器处，先 ，后 ； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 接通电源 放开小车 4.注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行. (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，防止钩码落地及小车与滑轮相撞. (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. 基本实验方法 1.数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，分析物体的运动性质等. (2)方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质. ②利用逐差法求解平均加速度 ④利用速度—时间图象求加速度 a.作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度. 2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离. (2)Δx是两个连续相等的时间内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2…. (3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n s(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数). (4)Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等. 02 研透命题点 教材原型实验 例1　(2019·全国卷Ⅰ·22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图2所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是___点.在打出C点时物块的速度大小为______ m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________ m/s2(保留2位有效数字). 基础考点　自主悟透 命题点一 A 0.233 0.75 图2 解析　根据题述，物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点.根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20 cm，C点对应的刻度为3.15 cm，D点对应的刻度为5.85 cm，E点对应的刻度为9.30 cm，AB＝1.20 cm，BC＝1.95 cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm. 变式1　(2017·全国卷Ⅰ·22)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3(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) 图3 (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. 从右向左 解析　小车在阻力的作用下，做减速运动，由题图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以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) 0.19 0.038 变式2　(2018·北京卷·21改编)用图4所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律. 主要实验步骤如下： a.安装好实验器材，接通电源后，让拖 着纸带的小车沿长木板运动，重复几次. b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图5中A、B、C、D、E、F……所示. 图4 图5 c.通