第1章 实验1　探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2026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，覆盖打点计时器使用、瞬时速度计算、加速度求解（逐差法、图像法）、误差分析等核心考点。依据高考评价体系，分析近五年实验题中纸带数据处理占60%、误差分析占25%的高频考点分布，归纳出实验原理辨析、数据计算、图像分析三大常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“原型实验夯实基础+创新实验拓展能力”的分层训练，如以教材原型实验中纸带求B点速度（v_B=(x_AC)/(2T)）和加速度（逐差法）为基础，结合创新实验中光电门测速度（v=d/Δt）进而求加速度的真题实例，培养学生科学探究（实验操作与数据处理）和科学思维（模型建构与科学推理）素养。特设“易错点警示”（如计时点与计数点混淆）和“答题步骤模板”，帮助学生掌握规范解题技巧，教师可通过高频考点训练精准指导，提升复习效率。

实验一　探究小车速度随时间变化的规律 一、实验目的 1．练习正确使用打点计时器 2．会计算纸带上各点的瞬时速度 3．会利用纸带计算加速度 4．会用图像法探究小车速度与时间的关系，并能根据图像求加速度 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 二、实验原理 1．打点计时器 (1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50 Hz时，每隔______________打一次点。 (2)工作条件：电磁打点计时器，8 V左右_______电源；电火花计时器，____________交流电源。 (3)处理纸带数据时区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点，要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔 _____个点取一个计数点”取点方法是一样的，相邻计数点间时间间隔均为 ____________。 0.02 s 交流 220 V 4 0.1 s 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．匀变速直线运动的判断 (1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2。 (2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v－t图像。若v－t图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 4．利用纸带求物体加速度的两种方法 (2)图像法，先求出n个点的瞬时速度(一般要5点以上)，然后作出v－t图像，用v－t图像的斜率求物体运动的加速度。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 三、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸。 四、实验步骤 1．按照课本实验原理图所示安装实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； 2．把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3．把小车停靠在打点计时器处，先_________、后__________； 4．小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； 5．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。 接通电源 放开小车 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 五、注意事项 1．平行：纸带、细绳要和长木板_______。 2．两先两后：实验中应先接通电源，后放开小车；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：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，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。 平行 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 六、实验拓展 1．有效数字：带有一位估读不确定的数字的近似数字叫有效数字，而这位数字往往是产生于测量时的估读，有效数字位数是从数字左边第一位不为零的数字算起的，如0.012为两位有效数字；有效数字与物理量的单位无关，如1 000 mm与1.000 m均为4位有效数字；乘方不算有效数字，如1.00×102 m为3位有效数字。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．误差：测量值与真实值的差异叫误差。   系统误差 偶然误差 来源 由于仪器本身不精密，实验方法粗略或实验原理不完善而产生的 由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的 特点 多次实验，误差总是偏大或总是偏小 多次实验，误差有时偏大，有时偏小，而且偏大、偏小的机会相同 减小 方法 校准仪器，改进实验方法和设计原理 多次测量求平均值 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 1 教材原型实验 (基础考点·自主探究) 【跟踪训练】 (实验原理和数据处理)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (1)如图甲、乙是两种打点计时器的图片，其中甲是__________计时器。 (2)乙打点计时器使用的电源为____________(选填“低压交流”或“低压直流”)电源。 电火花 低压交流 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (3)某次实验过程中，小车拖动纸带运动，用打点计时器打出一条纸带，如图丙所示，从某一清晰点开始，描出O、A、B、C、D五个计数点(相邻两个计数点间有四个点未画出)，用刻度尺量出各点与O点间距离，已知纸带的右端与小车相连接，所用电源的频率为50 Hz，则判断小车做________(选填“加速”或“减速”)直线运动，打下B点时小车运动的速度大小为_________m/s，小车的加速度大小为___________m/s2。 减速 0.62 1.80 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　(1)甲是电火花计时器，乙是电磁打点计时器。 (2)乙是电磁打点计时器，使用的电源为低压交流电源。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (实验操作和数据处理)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。 (1)需要的实验操作有__________(多选)； 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 ACD 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图所示。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)。 2.75 1.46 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　(1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；为了充分利用纸带，则小车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。故选ACD。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2 创新实验提升 (能力考点·深度研析) 实验方法的改进 1．实验器材的改进及速度的测量方法(如图) 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 2．获得加速度方法的改进 靠重物的拉力获得加速度―→长木板倾斜靠重力获得加速度，如图甲、乙所示。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3．计时方法的改进 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 4．加速度计算方法的改进 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 ►考向1　实验数据处理的改进 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。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 24.00 80.0 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 见解析图 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (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) 70.0 59.0 b 2k 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 [解析]　(1)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 平均速度为 (2)根据第(1)小题结果补充表格和 补全实验点图像得 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 (1)实验时，测出遮光条的宽度d， 在砝码盘中放上砝码，让滑块从光电门 1的右侧由静止释放，用数字毫秒计测出 遮光条经过光电门1和2的时间分别为t1 和t2，测出从光电门1到光电门2所用的时 间为Δt，计算出滑块的加速度大小a＝________(用d、t1、t2和Δt表示)。 ►考向2　实验器材的改进 利用如图所示的装置研究匀变速直线运动。 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 返回导航 3．由纸带求物体运动速度的方法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，vn＝。 (1)“逐差法”，若为偶数段，如6段，则a＝ 若为奇数段，则最小段往往不用，如5段，可不用第1段，转换为偶数段。则a＝。 (3)由纸带上的数据可知，从左向右相邻两计数点间的距离越来越大，距离差为1.8 cm，纸带的右端与小车相连接，则说明小车做减速直线运动；打下B点时小车运动的速度大小为vB＝＝×10－2 m/s＝0.62 m/s；小车的加速度大小为a＝＝×10－2 m/s2＝1.80 m/s2。 (2)计数点1的读数为2.75 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＝1.46 m/s。 采用频闪照相法和滴水法获得两点间的时间间隔打点计时器。 (1)由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，由－t图像的斜率求加速度。 (2)根据v2－v＝2a·x，由光电门测得v0和v，用刻度尺测得两光电门间的距离x，可求加速度。 (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，小车发生对应位移和平均速度分别为Δx和，表中ΔxAD＝______________cm，AD＝____________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 AD 87.3 94.6 (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。____________ (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) AD＝＝80.0 cm/s。 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。 (3)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 (4)小球做匀变速直线运动，由位移公式x＝v0t＋at2，整理得＝v0＋at 即＝vA＋at 故根据图像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。 (2)一个同学利用(1)中的装置实验时，保持滑块的质量、砝码盘和砝码的总质量不变，撤去光电门1，在某位置静止释放滑块，记录滑块的释放位置到光电门2的距离，记录遮光条的遮光时间，多次改变滑块的释放位置，重复实验，记录下的距离为x1、x2、x3、…，时间为t1、t2、t3、…，以x为纵轴，为横轴，描点作图得到一条过原点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k，则滑块匀变速运动过程中的加速度大小a＝_______(用d和k表示)。 [解析]　(1)遮光条经过光电门1和2的速度大小分别为v1＝，v2＝，滑块的加速度大小a＝＝＝。 (2)滑块从静止开始做匀加速直线运动，有2ax＝2，整理得x＝·，依题意有k＝，整理得a＝。 $