探究小车速度随时间变化的规律—剪贴法 课件-2027届高考物理一轮复习
2026-06-04
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普通
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“匀变速直线运动规律”核心考点,依据高考评价体系梳理了纸带数据处理、速度计算、加速度求解三大考查方向,通过高考真题分析明确“加速度计算(逐差法、剪贴法)”占60%、“瞬时速度求解”占30%的高频考点分布,归纳实验题和计算题等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“创新实验(剪贴法)”深度解析与高考真题实战结合,如以2026河南漯河期末题为例,通过“纸条长度等效平均速度”模型建构,培养学生科学思维和科学探究素养,强调单位转换等易错点,指导学生掌握“Δx = aT²”推导技巧,助力学生高效突破考点,教师可据此优化复习策略。
内容正文:
第2章
探究小车速度随时间变化的规律
——创新实验(剪贴法)
【教材】人教版必修第一册——P38
1.为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把打点计时器纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图2.1-5所示。
(1)某同学用以下方法绘制了小车运动的v-t图像。先把纸带每隔0.1 s剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,标出时间。最后将纸条上端中心连起来,于是得到v-t图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图2.1-5上,复制得到纸带)绘制这个v-t图像。
(2)这样做有道理吗?说说你的看法。
教师用书
高考物理纸带类问题主要考查学生对匀变速直线运动的理解和分析问题的能力。这类问题通常给出物体在运动过程中被打点计时器记录的点迹图象,要求考生根据图象信息判断物体的运动性质,求解物体在特定时刻的瞬时速度或运动的加速度等。利用纸带求解加速度主要有逐差法、图象法和剪贴法。
物理思想:等效替代。
它们的长度分别x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的瞬时速度,得出纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的瞬时速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比。
应用1
做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带,通过打点计时器交流电源的频率是50Hz。由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按下图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,求:
(1)在第一个0.1 s内中间时刻的速度是____m/s;
(2)运动物体的加速度是____m/s²。
2.25 7.6
纵轴单位:m/s
横轴单位:s
此时:在数值上
重点:坐标轴及相关单位运算
纵轴cm——m
横轴0.1s——1s
cm—m/s—m/s-2
=1
3. (2026·河南漯河期末)某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向
下运动的规律。安装好器材后,接通电源,释放小车,打出一条纸带。舍
去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔四个点取一个计数点,如
图2中0、1、2……7点所示。
(1)实验中,除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外,
在下面的器材中,还必须使用的有 (填正确选项前字母)。
A. 电压合适的50 Hz交流电源
B. 电压可调的直流电源
C. 天平
D. 秒表
E. 刻度尺
AE
(2)打下计数点6时小车的速度v= m/s。
0.57
(3)某同学把这条纸带每隔T=0.1 s剪断,得到若
干短纸条,测得长度依次为L1、L2……L7(单位:m)
。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图3所示,使
这些纸条的下端对齐,作为时间轴,并以纸带的宽
度代表时间间隔T。这些短纸条上端的中心点近似在
一条直线上,该同学把它们连接起来作出图线①。
若将图线①转化为小车的v-t图像,则图中“( )”位置,标出的速度值为 。(用题中的字母表示)。
该同学发现每段短纸条上的第3个点,也近似在同一条直线上,如图线②所示。若测得图线②的斜率为k,则小车加速度a与斜率k的关系式
a=k
纸带处理——
同理:
同理:
逻辑推导
每个短纸条的第3个点与横轴之间的距离:表示的是3T/5(T=0.1s)时间内的位移大小。但由于纵轴的单位长度表示的是T时间内的平均速度,所以,红线下的各段长度表示的就是对应时间(3T/5)内平均速度的3/5,所以,其斜率k=3a/5。
右图:
21.05
若图像中数据已经统一单位(0.2105m/s)
右图:
重点提醒
如若不注意纵坐标的单位转换,我们只能说每段纸带的长度正比于每段时间间隔的中点时刻的瞬时速度,但数值上并不相同,转换成的v-t图像的斜率自然也不是加速度的大小。切忌生搬硬套,弄巧成拙。
勤学探物理
拼搏铸辉煌
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