第1章 实验一 探究小车速度随时间变化的规律（教师用书word）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）
实验一 探究小车速度随时间变化的规律
原理 | 操作要求 | 数据处理 | |
1.不需要平衡摩擦力。 2.悬挂的槽码质量不需要远小于小车质量。 3.由纸带求速度，vn＝ 4.由纸带求加速度 (1)逐差法：(6段位移) a＝ (2)图像法：作出v t图像，根据图像的斜率求小车的加速度 | 1.按原理图安装好实验装置，打点计时器固定在长木板无滑轮的一端。 2.细绳一端拴在小车上，另一端跨过滑轮挂上槽码，纸带穿过打点计时器固定在小车的后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车。 4.增减槽码的质量，按以上步骤再做两次实验 | 1.选纸带，标出各计数点，测量有关距离。
2.利用公式vn＝ 3.在直角坐标系中作出v t图像。小车运动的v t图像是一条倾斜的直线，可以得出结论：小车的速度随时间均匀变化
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注意事项 1.平行：细绳、纸带与长木板平行。 2.靠近：小车从靠近打点计时器的位置释放。 3.先后：先接通电源后释放小车，先关闭电源后取下纸带。 4.防撞：在到达长木板末端前让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞。 5.适当：悬挂的槽码要适当，避免纸带上打出的点太 | 误差分析 1.使用刻度尺测计数点的距离时有误差。 2.作v t图像时出现作图误差。 3.电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同。 4.长木板表面粗糙程度不同，小车运动时加速度有变化造成误差 | ||
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少或过于密集 |
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类型一 教材原型实验
(2023·浙江1月·T16)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。
(1)需要的实验操作有________。
A．调节滑轮使细线与轨道平行
B．倾斜轨道以补偿阻力
C．小车靠近打点计时器静止释放
D．先接通电源再释放小车
(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为________cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为________m/s(结果保留3位有效数字)。
学生用书第20页 |
答案：(1)ACD (2)2.75 1.47
解析：(1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；该实验只要使小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；为了充分利用纸带，小车应靠近打点计时器静止释放，选项C正确；先接通电源再释放小车，选项D正确。
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(2)根据刻度尺读数规则，计数点1的读数为2.75 cm，计数点3的读数为8.62 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点周期T＝0.02 s，则打计数点2时小车的速度大小为v2＝
＝
m/s≈1.47 m/s。
(2025·河北廊坊高三质检)在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，而相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50 Hz。
(1)根据运动学有关公式可求得vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s。
(2)利用求得的数值在图乙坐标系中作出小车的v -t图线(以打A点时开始计时)，并根据图线求出小车运动的加速度a＝________m/s2。
(3)描绘v -t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度
表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是____________(选填“越小越好”“越大越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”)。
答案：(1)1.38 2.64 3.90 (2)见解析图 12.6 (3)越小越好 有关
解析：(1)由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，
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