实验1 探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“探究小车速度随时间变化的规律”实验专题，依据高考评价体系梳理了实验原理、器材选择、操作规范、数据处理（逐差法、v-t图像）及误差分析等核心考点，通过典例分析明确数据处理（占比约45%）和实验操作（占比约30%）为高频考查维度，归纳出器材辨析、纸带计算、图像绘制等常考题型。 课件亮点在于“基础操作+数据处理+创新迁移”的分层训练，结合浙江期中改编题等真题实例，详解逐差法应用、有效数字规范、图像绘制技巧，培养学生科学探究（实验操作）和科学思维（模型建构、科学推理）素养。特设易错警示（如计时点与计数点混淆），助力学生突破高频考点，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

实验1 探究小车速度随时间变化的规律 要点梳理 一、实验要点 二、注意事项 1.平行:纸带和细绳要和长木板平行。 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,防止钩码落地和小车与滑轮相撞。 4.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度的大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。 5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。 6.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),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。 7.区别“两种点” (1)计时点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实际点,两相邻点间的时间间隔为0.02 s;计数点是人们根据需要选择的点,两个相邻计数点间的时间间隔由间隔点的个数而定。 (2)纸带上相邻两点的时间间隔均相同,速度越大,纸带上的计数点越稀疏。 方法指导 一、实验原理与实验操作 1.打点计时器要求:电磁打点计时器用“8 V　50 Hz”的交流电源,电火花计时器用“220 V　50 Hz”的交流电源。 2.考查操作的热点问题:先通电再释放小车,先断电再取纸带。 典例　图甲是探究小车速度随时间变化规律的实验装置。 甲 (1)完成该实验,下列器材不需要的是　　　　(填字母代号)。  CD (2)若使用如图乙所示的打点计时器,则应使用图丙所示实验台上 　　　　(选填字母)处的电源。  乙 丙 (3)该实验中,下列做法正确的是　　　　。  A.长木板必须水平放置在桌面上 B.应先接通电源,再释放小车 C.必须在纸带上连续5个打点选择一个计数点 D.连接重物与小车的细绳必须与长木板保持平行 C BD (4)图丁是该实验得到的一条清晰的纸带,其中A、B、C、D、E、F为纸带上6个计数点(两个相邻计数点间有4个点未画出)。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz。其中计数点D所在位置的刻度尺读数为 　　　　 cm,C点的速度大小为　　　　 m/s(计算结果保留三位有效数字)。  丁 6.40 0.185 解析 (1)实验中需要用A固定打点计时器,需要用刻度尺测量纸带;不需要用天平和弹簧测力计,故选C、D。 (2)题图乙为电磁打点计时器,应该接低压交流电源,则应使用实验台上C处的电源。 (3)长木板不是必须水平放置在桌面上,只要小车能加速运动即可,A错误;应先接通电源,再释放小车,B正确;不是必须在纸带上连续5个打点选择一个计数点,C错误;连接重物与小车的细绳必须与长木板保持平行,D正确。 (4)两个相邻计数点间有4个点未画出,则T=0.1 s,计数点D所在位置的刻度尺读数为6.40 cm,C点的速度大小为vC= m/s=0.185 m/s。 二、数据处理与误差分析 1.计算时应注意的问题 (1)时间间隔:“相邻两个计数点间有4个点”或“每5个点取1个计数点”均表示相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。 (2)单位换算:本实验长度测量数据一般是“厘米”,要换算成“米”。 (3)有效数字:按有效数字的要求取计算结果。 2.减小实验误差的措施 (1)舍弃点密集部分,适当选取计数点。 (2)多测几组数据,用尽量多的数据计算。 (3)将纸带分成等时的两大段处理,与逐差法取平均值结果相同。 (4)作v-t图像时,要适当选取坐标轴的单位长度,使图像分布在坐标平面尽量大的面积上。 典例　(2026浙江温州期中改编)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示,一端装有定滑轮的轨道放在水平桌面上,将小车、细线、重物、打点计时器、纸带等安装好。 甲 (1)某同学通过正确的实验操作,得到一条如图乙所示的纸带。图中各点为打点计时器实际打下的点,0、1、2、3、4是纸带上的5个计数点。实验所用交流电源频率为50 Hz,则打下计数点1时小车的速度为 　　　 m/s,小车的加速度为　　　 m/s2。(结果均保留两位有效数字)  乙 0.22 0.40 (2)另一实验小组同学根据实验数据描绘的点如图丙所示,画出小车的速度随时间变化的图像,恰当的是　　　　。  丙 B 解析 (1)相邻计数点间的时间间隔为T==0.1 s,刻度尺的最小分度值为 1 mm,计数点0~4对应的数值分别为0、20.0 mm、44.0 mm、72.0 mm、104.0 mm,匀变速运动中间时刻速度等于该段的平均速度,则打下计数点 1时小车的速度为v2= m/s=0.22 m/s,根据逐差法可得小车的加速度为a=×10-3 m/s2=0.40 m/s2。 (2)在用图像法处理数据时,应使尽量多的点迹落在直线上,不在直线上的点迹要均匀分布在直线两侧,舍弃偏离直线较远的点迹,并且要将直线延长到与坐标轴相交。故选B。 三、实验的改进与创新 浙江选考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,即所谓情境新而知识旧。因此做实验题应注重迁移创新能力的培养,用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题,本实验有以下创新点。 创新角度 实验装置图 创新解读 实验原理 的创新   1.滑块在斜面上靠重力沿斜面向下的分力与摩擦力的合力获得加速度。 2.挡光片经过光电门的平均速度作为滑块速度 创新角度 实验装置图 创新解读 实验原理 的创新   1.物块在斜面上靠重力沿斜面向下的分力与摩擦力的合力获得加速度。 2.由纸带确定物块的加速度。 3.结合牛顿第二定律求动摩擦因数 实验器材 的创新   1.用滴水针头替代打点计时器打纸带。 2.小车在水平桌面上因摩擦力做匀减速运动 创新角度 实验装置图 创新解读 实验过程 的创新   1.铁球靠重力产生加速度。 2.铁球由A到B的时间可由数字计时器读出。 3.铁球的加速度由-t图像分析得出 典例　某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。已知滴水计时器每30 s滴下46个小水滴。 甲 乙 (1)由图乙可知,小车在桌面上是　　　　　　　　　　(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。  从右向左 (2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为　　　　 m/s,加速度大小为　　　　 m/s2。(结果均保留两位有效数字)  0.19 0.037 解析 (1)由于小车在水平桌面上运动时受到阻力作用,做匀减速直线运动,相邻水滴(时间间隔相同)间的距离逐渐减小,所以由题图乙可知,小车在桌面上是从右向左运动的。 (2)滴水计时器每30 s滴下46个小水滴,则其滴水的时间间隔为T= s= s。根据匀变速直线运动的规律,可得小车运动到题图乙中A点位置时的速度大小为vA= m/s=0.19 m/s。根据逐差法,共有5组数据,舍去中间的一组数据,则加速度a= m/s2= -0.037 m/s2,因此加速度的大小为0.037 m/s2。 $