实验1 探究小车速度随时间变化的规律-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习学用Word

该高中物理高考复习学案系统梳理了“探究小车速度随时间变化的规律”实验专题，涵盖装置原理、操作要领、数据处理及误差分析等核心考点，通过问题链设计引导学生自主构建匀变速直线运动的知识网络，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于自主诊断与创新实验拓展设计，设置实验操作辨析题和分层真题演练，如通过纸带数据处理、v-t图像绘制等任务培养科学探究与科学思维素养。每个模块配有数据处理方法指导和误差分析反思表，帮助学生建立个性化实验能力体系，教师可通过学情反馈精准指导，助力学生自主提升实验备考实效。

实验1　探究小车速度随时间变化的规律 实验基础必备 不需要　不需要　靠近　接通电源　释放小车　匀变速　 教材原型实验 【典例1】　（1）BD　（3）0.40　（4）偏小　偏小 解析：（1）先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，这样纸带会得到充分利用，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，故A错误，B正确；释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带上会记录更多的数据，计算时会产生较小的误差，故C错误，D正确。 （3）由v-t图像的斜率表示加速度可得，小车的加速度为a＝＝ m/s2＝0.40 m/s2。 （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，可知相邻两计数点间的时间间隔是0.08 s，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，由v＝可知，算出的速度数值与真实的速度数值相比偏小。由a＝或a＝计算加速度，由于时间变大，则求得的加速度a数值与真实的加速度数值相比偏小。 【典例2】　（1）B　（2）0.48　0.80 解析：（1）实验目的是探究小车的匀变速直线运动规律，不需要用天平测量重物、小车的质量，故A错误；实验中需要利用刻度尺测量纸带点迹之间的间距，故B正确；打点计时器是一种计时仪器，不需要用秒表测量时间，故C错误；不需要用弹簧测力计测量重物的重力，故D错误。 （2）相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知两个计数点间的时间间隔t＝5×0.02 s＝0.1 s，则C点速度大小vC＝＝×10－2 m/s≈0.48 m/s，根据逐差法可知小车的加速度大小 a＝＝×10－2 m/s2≈0.80 m/s2。 创新拓展实验 【典例3】　（1）0.4　（2）1 解析：（1）根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，可得木块在0.4 s时的速度大小为v＝ m/s＝0.4 m/s。 （2）在0.2～0.4 s和0.4～0.6 s这两段时间内，根据Δx＝aT2 可得木块的加速度大小为a＝×10－2 m/s2＝1 m/s2。 【典例4】　（1）减速　（2）　 解析：（1）沿运动方向看，相等时间内位移逐渐减小，故小车做减速运动。 （2）水滴下落过程有h＝gt2，根据v＝ 可得v＝，根据Δx＝at2 可得a＝。 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验1　探究小车速度随时间变化的规律 实验基础必备 装置原理 （1）　　　　平衡摩擦力； （2）　　　　满足悬挂槽码质量远小于小车质量（填“需要”或“不需要”） 数据处理 （1）由纸带判断物体的运动性质 若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝C，则物体做　　　　直线运动。 （2）由纸带求物体的瞬时速度 根据匀变速直线运动的平均速度公式有vn＝　　　　。 （3）利用纸带求物体的加速度 操作要领 （1）平行：细绳、纸带与长木板平行。 （2）靠近：小车释放前，应　　　　打点计时器。 （3）先后：实验时先　　　　，后　　　　，实验后先断开电源，后取下纸带。 （4）防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏。 （5）适当：悬挂槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集 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 教材原型实验 　　 （2026·江西抚州联考）某同学用如图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律，得到一条纸带如图乙所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。 （1）实验过程中，下列做法正确的是　　　　　　。（填正确序号前字母） A.先释放小车，再接通电源 B.先接通电源，再释放小车 C.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.释放小车前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 （2）经过测量并计算得到打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，如表所示： 对应点 B C D E F 速度/ （m·s－1） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）根据（2）中得到的数据，以打下A点时对应的时刻为t＝0时刻，在坐标系中作出v-t图像如图丙所示，利用图像求得小车的加速度a＝　　　　 m/s2。（结果保留2位有效数字） （4）若该同学处理数据时每隔3个点取一个计数点，但计算速度时却把相邻计数点时间间隔用0.1 s代入计算，则因此算出的速度数值与真实的速度数值相比　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。求得的加速度a数值与真实的加速度数值相比　　　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2025·四川成都三模）如图所示，图甲为探究小车匀变速直线运动规律的装置，图乙是某次实验获取的一段纸带。实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，A、B、C、D、E、F、G是纸带上的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，请回答以下问题： （1）除了图甲中标出的器材外，还需要　　　　。（请填选项前的字母序号） A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.弹簧测力计 （2）打C点时小车的速度大小为　　　　 m/s，小车的加速度大小为　　　　 m/s2。（计算结果均保留2位有效数字） 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 创新拓展实验 创新角度 创新示例 创新分析 计时方法 的创新 见[课时跟踪检测T5] 频闪照相机和滴水的针头与打点计时器的作用是相同的，时间间隔都是一个定值 见[典例4] 续表 创新角度 创新示例 创新分析 测量原理 的创新 见[典例3] （1）物体沿斜面做匀变速直线运动。 （2）位移传感器能得到x-t图像，即可利用图像分析物体的运动。 （3）光电门可以测量遮光片的平均速度，作为滑块的瞬时速度，速度的大小与遮光片的宽度有关 见[课时跟踪检测T2] 为了测量木块的加速度，某实验小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块从倾斜木板上的A点由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出木块与传感器的距离x随时间t的变化规律，如图乙所示。 （1）根据上述图线，计算可得木块在0.4 s时的速度大小为v＝　　　　 m/s。 （2）根据上述图线，计算可得木块的加速度大小a＝　　　　 m/s2。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 某实验小组利用矿泉水瓶自制了滴水计时器，然后利用水写布（滴水后可在一定时间内保留水的痕迹）研究物体运动的规律。他将滴水器固定在水平桌面的上方，出水口到桌面的距离为h，每当水滴滴到水写布上时，下一滴水刚好开始下落，如图甲所示，然后把与水写布连接的电动小车放置在水平桌面上，不计水写布的厚度。 （1）用手拉动小车，水写布上的水滴分布如图乙所示，则小车做　　　　（选填“加速”或“减速”）运动； （2）开动小车，水写布上的水滴分布如图丙所示。已知水写布上一个格的宽度为L，当地重力加速度为g，则A水滴落到水写布上时小车的速度大小v＝　　　　，小车运动的加速度大小a＝　　　　。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：完成课后作业　第一章　实验1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $