第一章 实验一 探究小车速度随时间变化的规律 2027年高考物理一轮专题复习（人教版）

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，依据高考评价体系明确了速度计算、加速度测定（逐差法、图像法）、实验操作规范三大核心考查要求。通过近五年高考真题分析，“加速度测定”占比达45%，“误差分析”占30%，归纳出纸带处理、图像绘制等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题解析+素养提升”的复习策略，如典例1中利用逐差法处理纸带数据，培养科学推理素养，通过频率误差分析强化科学论证能力。特设“实验操作误区警示”和“图像斜率应用技巧”，帮助学生掌握加速度计算的答题模板，教师可依托此课件精准指导学生突破高频考点，提升高考实战得分率。

实验一:探究小车速度 随时间变化的规律 实验基础·必备 原理装置图 操作要求 注意事项 1. (选填“需要”或者“不需要”)平衡阻力。 2. (选填“需要”或者“不需要”)满足悬挂槽码质量远小于小车质量。 1.安装器材:按原理图安装好实验装置,打点计时器固定在长木板 的一端。 2.先后:把小车停靠在打点计时器处,先 ,后 ;小车运动一段时间后,断开电 源,取下纸带。 3.更换:改变槽码质量(或改变小车质量),更换纸带,再做两次。 1.平行:细绳、纸带与长木板 。 2.靠近:小车从 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.适当:悬挂的槽码要适当,避免纸带上打出的点太少或过于密集。 不需要 不需要 无滑轮 接通电源 放开小车 平行 靠近 数据 处理 1.纸带选取与测量 选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,如图1所示。一次性测出0、1,0、2,0、3,0、4,…间的距离L1,L2,L3,…,可以减小测量长度的误差。 2.计算速度 利用L1,L2,L3,…计算x1,x2,x3,x4,…如图2所示。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,第n点的瞬 时速度为vn= 。 3.判定运动性质 (1)方法一:由图2可以计算相邻相等时间内的位移差Δx1=x2-x1,Δx2= x3-x2,Δx3=x4-x3,…。若它们在误差允许的范围内相等,则可以判定被测小车的运动是匀变速直线运动。 (2)方法二:计算出小车在几个时刻的瞬时速度,在直角坐标系中作出v-t图像,如图3所示。如果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。 (2)图像法:图3中的v-t图像的 表示加速度。 斜率 4.求加速度 考点一 教材原型实验 实验技能·提升 【典例1】 (中等)某班同学利用如图甲所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源。 (1)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。x1=3.59 cm,x2=4.41 cm,x3=5.19 cm,x4= 5.97 cm,x5=6.78 cm,x6=7.64 cm。则小车的加速度a=　　　　 m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=　　　　 m/s(结果均保留两位有效数字)。若打点计时器实际工作频率偏大,则计算出vB的结果比真实值　　　　(选填“相等”“偏大”或“偏小”)。  0.80 0.40 偏小 (2)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出v-t图像,并根据图像计算出小车运动的加速度a=　　 　　 m/s2(结果保留三位有效数字)。若打点计时器额定电压为220 V,而实际使用的电源电压为225 V,求得的加速度与小车加速度的真实值相比将会　 　　　(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。  1.53(1.52~1.54均可) 没有影响 答案及解析:(2)观察这些点大致落在一条直线上,偏离较远的点舍去,将这些点拟合成一条直线,如图所示。 考点二 实验创新与拓展 【典例2】 (中等)某探究小组为了研究小车在桌面上的减速直线运动,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内共滴下45个小水滴。 (1)由图乙可知,小车在桌面上是　　　　运动的。  A.从右向左　　　　B.从左向右 A 解析:(1)小车运动过程中减速,相同时间内位移逐渐减小,由题图判断小车从右向左运动,A正确,B错误。 (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 0.038 感谢观看 (1)逐差法:如图2的纸带中,根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2,求出平均值a== 。 解析:(1)相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1 s, 由逐差法得小车的加速度a==0.80 m/s2, 打点计时器在打B点时小车的速度为vB== m/s=0.40 m/s。 若打点计时器实际工作频率偏大,由T=可知相邻计数点间时间间隔T的真实值变小了,但做实验的同学并不知道,仍根据原来比真实值大的时间间隔T代入vB=来计算vB,所以计算出vB的结果比真实值偏小。 根据图线可求出小车的加速度 a== m/s2=1.53 m/s2。 测出的加速度与电源的电压无关,所以得出的加速度与小车的加速度的真实值相比没有影响。 解析:(2)滴水计时器每30 s滴落45个小水滴,则两水滴之间的时间间隔为T= s,由中间时刻的瞬时速度等于平均速度, 可解得A点的瞬时速度大小为vA==×10-3 m/s=0.19 m/s。 由逐差法解得加速度为a=×10-3 m/s2=-0.038 m/s2, 可知加速度大小为0.038 m/s2,方向与运动方向相反。 $