第06讲 实验1　探究小车速度随时间变化的规律2026年高考物理一轮复习精讲课件

第一单元：1.6 实验1　探究小车速度随时间变化的规律 高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 目录 CONTENT 误差和有效数字 探究v- t规律 创新设计 研究自由落体 高中物理一轮复习系列课件 01 03 02 04 误差和 有效数字 考点一 误差 01. 高中物理一轮复习系列课件 1.误差的定义：误差是实验测量值(包括直接和间接测量值)与真实值(客观存在的准确值)之差。 2.误差分类： 系统误差 偶然误差 主要 来源 (1)实验原理不完善 (2)实验仪器不精确 (3)实验方法粗略 由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的 误差 02. 高中物理一轮复习系列课件 系统误差 偶然误差 基本 特点 对测量结果的影响具有相同的倾向性，即总是偏小或总是偏大 实验结果有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同 减小 方法 完善实验原理，提高实验仪器的准确程度，设计更科学的实验方法 多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值 绝对误差和相对误差 03. 高中物理一轮复习系列课件 1.绝对误差是测量值与真实值之差的绝对值。在直接用仪器测量某一物理量时，提高测量仪器的精度是减小绝对误差的主要方法。 2.相对误差等于绝对误差Δx与真实值x0之比，一般用百分数表示， η＝×100%，它反映了实验结果的准确程度。 3.绝对误差只能判别一个测量结果的精确度，比较两个测量值的准确度则必须用相对误差。 有效数字 04. 高中物理一轮复习系列课件 有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字。 1.有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是偶然误差的来源。 2.有效数字的位数：在一个数中，自左向右，从第一个不为零的数字起，到右边最末一位数字止(包括末位数为零的数字)，共有几个数字，就是几位有效数字。 为了正确表述有效数字，特别大或特别小的数都要用科学计数法表示，如0.013 3 m改写为1.33×10－2 m。 探究小车速度随时间变化的规律 考点二 电磁打点计时器 01. 高中物理一轮复习系列课件 工作电压： . 打点周期： . 打点方式： . 记录信息： . 交流电8V 利用电磁打点 T = 0.02s 时间和位移 电火花计时器 02. 高中物理一轮复习系列课件 工作电压： . 打点周期： . 打点方式： . 记录信息： . 交流电220V 利用火花放电打点 T = 0.02s 时间和位移 实验器材 03. 高中物理一轮复习系列课件 打点计时器、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸、固定夹。 槽码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 实验步骤 04. 高中物理一轮复习系列课件 1.如图，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面.铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。 2.把小车停在靠近打点计时器的位置.先启动打点计时器，后放开小车，让小车拖着纸带运动。随后，立即关闭电源. 3.换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)重新操作两次. 高中物理一轮复习系列课件 问题1:如何求小车经过B点时的速度？ 解析　可利用平均速度求瞬时速度： vn＝，则vB＝。 数据处理 05. 高中物理一轮复习系列课件 问题2:如何求小车的加速度？ 解析　方法一　利用逐差法求解平均加速度 a1＝，a2＝，a3＝， 则a＝ 方法二　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小车的加速度； b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度。 数据处理 06. 高中物理一轮复习系列课件 问题3:如何判断小车做匀变速直线运动？ 解析　Δx是两个连续相等的时间内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2，… 若Δx等于恒量(aT2)，则说明小车做匀变速直线运动。 数据处理 07. 注意事项 08. 高中物理一轮复习系列课件 1.平行：纸带、细绳要与长木板平行. 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，防止槽码落地及小车与滑轮相撞. 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. 质点 01. 高中物理一轮复习系列课件 例题1 例题精选 10. 高中物理一轮复习系列课件 (2023·全国甲卷)某同学利用如图(a)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(b)所示。 (1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和，表中ΔxAD＝　 　 cm，＝　　　 cm/s。  位移区间 AB AC AD AE AF Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 (cm/s) 66.0 73.0 87.3 94.6 24.00 80.0 解析 例题解析 12. 高中物理一轮复习系列课件 根据纸带的数据可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm，平均速度＝80.0 cm/s 例题3 例题精选 13. 高中物理一轮复习系列课件 (2)根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图(c)所示。在图中补全实验点。 例题3 例题精选 14. 高中物理一轮复习系列课件 (3)从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝　　　 cm/s2，b＝　　　 cm/s(结果均保留3位有效数字)。  70.0 59.0 解析 例题解析 15. 高中物理一轮复习系列课件 从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为 一条直线，图像为 此直线用方程＝kΔt＋b表示，由图像可知其中 k＝ cm/s2＝70.0 cm/s2，b＝59.0 cm/s 例题3 例题精选 16. 高中物理一轮复习系列课件 (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝　　，小车的加速度大小a＝　　 (结果用字母k、b表示)。  b 2k 解析 例题解析 17. 高中物理一轮复习系列课件 小车做匀加速直线运动，由位移公式x＝v0t＋at2，整理得＝v0＋at，即＝vA＋at，故根据图像斜率和纵截距可得vA＝b，a＝2k。 例题2 例题精选 18. 高中物理一轮复习系列课件 （2025·北京）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。 A．释放小车 B．接通打点计时器的电源 C．调整滑轮位置，使细线与木板平行 CBA 例题2 例题精选 19. 高中物理一轮复习系列课件 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的 （填“左端”或“右端”）与小车相连。 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度 。 解析 例题解析 20. 高中物理一轮复习系列课件 （2）小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上点间距逐渐增大。图2中纸带左端间距小，右端间距大，说明纸带左端与小车相连。 （3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则 (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 ；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 。（结果均保留两位有效数字） 解析 例题解析 22. 高中物理一轮复习系列课件 （4）根据逐差法可知 B点是AC的中间时刻点，则有 此时向心加速度 创新设计 考点三 实验器材创新 01. 高中物理一轮复习系列课件 光电门、气垫导轨、雷达、频闪照相、滴水法计时、手机录像等 实验过程创新 02. 高中物理一轮复习系列课件 1．铁球靠重力产生加速度 2．铁球由A门运动到B门的时间可由数字毫秒表读出 3．铁球的加速度由-t图像分析得出 研究自由落体 运动的规律 考点四 实验器材和原理 01. 高中物理一轮复习系列课件 打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、刻度尺. 实验器材 重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。 实验原理 实验过程 02. 高中物理一轮复习系列课件 1.将计时器竖直固定在铁架台上 2.竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端 3.先打开打点计时器，再松开纸带 4.关闭电源，取下纸带 5.更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理 数据处理 03. 高中物理一轮复习系列课件 1.用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离. 2.用各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即 ，做v-t图像，图像为一条倾斜的直线。 3.根据v－t图像的斜率求加速度，即加速度等于9.79m/s2，或根据Δx=xN－xN-1＝aT2，求得Δx近似一个常量，解得加速度等于9.79m/s2。 质点 01. 高中物理一轮复习系列课件 例题3 例题精选 05. 高中物理一轮复习系列课件 （2024·贵州高考）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如 （1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。 高中物理一轮复习系列课件 （2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。 （3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示： 0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05 0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462 例题3 例题精选 06. （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。 高中物理一轮复习系列课件 （4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。 （5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是 （填“线性”或“非线性”）关系。 例题3 例题精选 07. 非线性 例题3 例题精选 09. 高中物理一轮复习系列课件 （6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为 。（结果保留3位有效数字） 【解析】（6）如果长直木条做自由落体运动，则满足 由可得 解得 THANKS cqw (c) - Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.12.100 $$