第一章 实验一　测量做直线运动物体的瞬时速度　探究匀变速直线运动-【南方凤凰台】2024高考物理一轮复习导学案 广东（新教材新高考）课件

第一章　 运动的描述　匀变速直线运动 实验一　 测量做直线运动物体的瞬时速度　探究匀变速直线运动 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习·南方凤凰台·物理 1 夯实双基 基 础 梳 理 1. 实验目的 （1） 练习正确使用打点计时器. （2） 会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度. （3） 会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图像，根据图像求加速度. 夯实双基 2. 实验原理 打点计时器是测量 　时间　⁠的仪器，通过纸带记录了物体的 　运动　⁠过程.打点计时器有电磁打点计时器和电火花式打点计时器.如图所示.打点计时器使用的是50Hz的 　交变　⁠电流，每隔 　0.02　⁠s打一次点；电磁打点计时器使用的电压是 　4～6 V交流　⁠电源、电火花计时器使用的是 　220 V交流　⁠电源.  时间　 运动　 交变　 0.02　 4～6 V 交流　 220 V交流　 夯实双基 3. 实验器材 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、电源.（注：使用电磁打点计时器时还需要复写纸片） 夯实双基 ②把一细线系在小车上，细线绕过定滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面. ③把小车停在靠近 　打点计时器　⁠处，接通电源，放开小车.  ④小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带. ⑤换纸带重复做几次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 打点计时器　 4. 实验步骤 ①按装置图组装器材.（注：计时器固定在长木板 　无滑轮　⁠的一端，接电源，但开关要 　断开　⁠）  无滑轮　 断开　 夯实双基 5. 数据处理 （1） 求物体的瞬时速度与加速度 ①利用平均速度求瞬时速度 vn＝＝. ②利用逐差法求解平均加速度 a1＝，a2＝，a3＝⇒a＝＝. 在数据处理时可以对纸带重新分段，把6段距离分为“前三”和“后三”，“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内位移差，时间间隔为3T. 夯实双基 ③利用速度—时间图像求加速度 a. 作出速度—时间图像，通过图像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. 夯实双基 （2） 由纸带分析物体是否做匀变速直线运动 ①s1、s2、s3、…sn是相邻两计数点间的距离. ②Δs是两个连续相等的时间内的位移差. Δs1＝s2－s1，Δs2＝s3－s2，…. ③若Δs为不变量（aT2），则说明小车做匀变速直线运动. ④Δs＝aT2，若小车做匀变速直线运动，则它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差相等. 夯实双基 6. 实验注意事项 （1） 平行：纸带和细绳要和 　木板　⁠平行.  （2） 两先两后：应先 　接通电源　⁠，后让 　小车运动　⁠；结束后应先 　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，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞. （4） 减小误差 小车的加速度应适当 　大　⁠些，可以减小 　长度　⁠的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出 6～7 个计数点为宜.  （5） 用刻度尺从 　打点清晰的点　⁠测量起并同时记录测量结果，不要分段测量.  木板　 接通电源　 小车运动　 断开电源 取纸带　 大　 长度　 打点清晰的点　 夯实双基 7. 误差分析 （1） 根据纸带测量的位移有误差. （2） 电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等. （3） 纸带运动时打点不稳定引起测量误差. （4） 用作图法，作出的v－t图像不是一条直线. （5） 木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度是所测量段的平均加速度. 夯实双基 素养发展 ⁠  教材原型实验  ⁠　（2022·韶关综合测试一）某同学采用如图甲所示的装置及电火花打点计时器探究小车做匀变速直线运动的特点. 图甲 （1） 本实验中下列器材中需要的是 　C　⁠.  A. 天平 B. 4～6 V低压直流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 解析：器材中需要刻度尺用来测量纸带的长度，不需要秒表、天平和4～6 V低压直流电源，故选C. C　 素养发展 （2） 安装实验装置后开始实验，以下说法中正确的是 　B　⁠.  A. 托盘和砝码的总质量应远小于小车的总质量 B. 应调整滑轮的高度，使细线与长木板平行 C. 应将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起 D. 应选择较光滑的长木板做实验 B　 解析：不需要托盘和砝码的总质量远小于小车的总质量，A错误；应调整滑轮的高度，使细线与长木板平行，B正确；不需要平衡摩擦力，不需要将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起，C错误；不需要选择较光滑的长木板做实验，D错误. 素养发展 （3） 实验中某条点迹清晰的纸带如图乙所示，若在误差范围内