第一章 实验1 探究匀变速直线运动的特点（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

实验1　探究匀变速直线运动的特点 实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸． 实验操作 (1)安装：固定好实验器材，并连接好电路； (2)靠近：小车停在靠近打点计时器的位置； (3)先后：先接通电源，然后放开小车，让它拖着纸带运动，在纸带上打下一行小点； (4)关闭：关闭电源，取下纸带； (5)更换：增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验． 数据分析及结论 1．测量距离 舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计时起点，以后依次每隔四个点取一个计数点，并标明0，1，2，3，4，…，如图所示． 依次测出01，02，03，04，…的距离x1，x2，x3，x4，…，填入设计好的表格中． 减小误差： (1)小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差； (2)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． 2．计算速度 1、2、3、4…各点的瞬时速度大小分别为：v1＝、v2＝ 、v3＝ 、v4＝…，将计算得出的各点的速度的大小填入设计好的表格中． 3．作v­t图像 (1)以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系．根据表中的数据，在坐标系中描点作出v­t图像． (2)观察所得到的直线，分析小车的速度大小随时间的变化规律． 准确作图： (1)在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位长度(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)； (2)仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧，距离直线过远的点应舍弃． 4．实验结论 小车的速度随时间的增加而均匀增加． 命题点一　教材原型实验　　　　　　　　　　　　物理观念、科学探究 角度1　实验操作与注意事项 1．实验步骤可简化为 放置→固定→连接→先接后放，开始实验→重复实验→数据分析 2．注意事项 (1)牵引小车的槽码质量要适宜．如果质量过大，纸带上打出的点则太稀疏；如果质量过小，打出的点则过于密集，均不便于测量距离． (2)实验前，应让小车停在靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带的有限长度． (3)实验操作时，必须先接通电源，再释放小车． (4)要避免小车和滑轮相碰，所以在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车． (2021·北京门头沟模拟)在研究小车速度随时间变化特点的实验中， (1)下列器材中，已选出的有AEFH，还需要________． A．电磁打点计时器 B．天平 C．低压交流电源 D．低压直流电源 E．细绳和纸带 F．槽码和小车 G．秒表 H．一端有滑轮的长木板 Ⅰ.刻度尺 (2)某同学按照以下步骤进行操作： A．换上纸带重复做两次，选择一条较为理想的纸带； B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源； C．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源； D．断开电源，取下纸带； E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器． 以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母)，应更正为________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母). 答案：(1)C、I　(2)C　先接通电源，再释放小车　BECDA 解析：(1)在本实验中，不需要测量小车和槽码的质量，因此不需要天平；打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源；同时打点计时器记录了小车的运动时间，因此不需要秒表；测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是C、I. (2)有错误的步骤是C.应先接通电源，再释放小车．根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知，操作步骤顺序为BECDA. 角度2　数据处理及误差分析 1．匀变速直线运动的判断 若物体在连续相等时间T内的位移之差Δx为一恒量，即Δx＝aT2，则物体做匀变速直线运动． 2．由纸带计算某点的瞬时速度 根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度vn＝ 来计算． 3．利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)逐差法：根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻计数点间的时间间隔)，求出a1＝，a2＝，a3＝ ，然后取平均值，即＝ ＝ ， 即为物体的加速度． (2)图像法：利用vn＝ 求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出v­t图像，用v­t图像的斜率求物体运动的加速度． (2019·全国卷Ⅰ)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