第四部分第二章 课时1 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【赢在起点】2023初高中衔接教材物理

第四部分 高中物理新课预习 第二章 匀变速直线运动的研究 课时1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 􀲽 夯实双基􀲽 一、填一填 实验目的 1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带 求瞬时速度. 2.探究小车速度随时间的变化规律. 3.会用图像法处理实验数据. 实验器材 打点计时器、一端带有滑轮的长木板、小 车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流 电源. 实验原理 1.实验的基本思想———极限思路 平均速度代替瞬时速度的方法,并结合 Δx趋向于0时的平均速度可近似等于 瞬时速度. 2.实验原理 (1)打点计时器打出的纸带能记录运动 物体在不同时刻的位置. (2)求纸带上某点的瞬时速度一般用一 小段时间内的平均速度代替. (3)用描点法画出小车的v-t图像,图线 的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t 图像是一条倾斜的直线,说明物体的速 度是均匀变化的. 二、判一判 1.电磁打点计时器和电火花计时器都是使 用交 流 电 源 的 计 时 器,工 作 电 压 都 是 220V. ( ) 2.使用打点计时器时,应将纸带穿过两个 限位孔,打点时应先接通电源,再让纸带 运动. ( ) 3.打完一条纸带后应立即关闭电源,再取 下纸带. ( ) 4.为了便于测量,在纸带上找一个适当的 点当作计时起点(0),把开头一些过密集 的点舍掉. ( ) 5.为了便于测量,常常每5个计时点取一 个计数点,两相邻计数点间的时间间隔T =0.1s. ( ) 6.接通电源前,把小车停靠在靠近打点计 时器的位置. ( ) 􀲽 探究主题􀲽 主题一 打点计时器的原理及使用 1.把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带 穿过限位孔;把复写纸套在定位轴上,并 且压在纸带上面. 2.把电磁打点计时器的两个接线柱接到 8V的低压交流电源上. 3.接通电源,用手水平拉动纸带,使它在水 平方向上运动,在纸带上打下一系列点. 4.关闭电源,取下纸带,把纸带上能看得清 的某个点作为起始点O,以后每隔相等时 间取一个计数点,分别标上A、B、C、D… 如图所示,依次测出O 到A、B、C、D…的 距离,然后计算出O到A、A 到B、B 到C …之间的距离x1、x2、x3… [例1] (多选)如图是用电磁打点计时器 探究小车速度随时间变化的规律时得到 的一条纸带,测量出 AB=1.20cm,AC =3.60cm,AD=7.20cm,计数点A、B、C、 D中,每相邻两个计数点之间有四个点未画 出,以下说法正确的是 ( ) A.电磁打点计时器打出的纸带只能记录 时间而不能记录位移 B.若电源频率f=50Hz,则每相邻的两 个计数点之间的时间间隔为0.10s C.若电源频率f=50Hz,则打下B 点时 小车的速度vB=0.20m/s D.本实验也可以采用电火花计时器 【解析】 利用打点计时器打出的纸带既 可以记录时间,又可以记录位移,选项 A 错误;电源频率f=50Hz时,电磁打点 计时器打点的周期为0.02s,相邻两个计 数点间有4个点未画出,即两个计数点 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —33— 初升高知识衔接·物理 间的时间间隔为 T=0.10s,选项B正 确;vB= xAC 2T= 3.60×10-2m 2×0.10s =0.18m /s, 选项C错误;电磁打点计时器和电火花 计时器都可以选用,选项D正确. 【答案】 BD 主题二 实验操作 1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实 验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时 器固定在长木板上没有滑轮的一端,连 接好电路. 2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑 轮,下边挂上适当的槽码,把纸带穿过打 点计时器,并把纸带的一端固定在小车 的后面. 3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电 源后,释放小车,让小车拖着纸带运动, 打点计时器就在纸带上打下一系列小 点,随后关闭电源. 4.换上新的纸带,重复实验两次. 5.增减所挂槽码的个数,按以上步骤再做 两次实验. [例2] 关于“探究小车速度随时间变化的 规律”的实验中,下列操作不正确或不必 要的是 ( ) A.长木板必须水平,不能一端高,一端低 B.释放