高考物理大一轮复习实验探究探究速度随时间变化的规律(2)课件
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2020/8/19
(1)审题时要注意：①计数点是如何选取的；②长度采用了什么单 位；③“距离”是哪段距离．
(2)作v－t图象时，要使尽可能多的点分布在直线上，不在上面的 点尽量平均分配到直线两侧，误差过大的点可不予考虑”的实验中，用打点计时 器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，图1－4－5 为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画 出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、 5点到0点的距离如图所示．
2020/8/19
【标准解答】 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为 0.1 s 所以 vB＝x2ATC＝00.0.25 m/s＝0.25 m/s v CE＝x2CTE＝0.140－.20.05 m/s＝0.45 m/s. (2)如图所示．
(3)在 v－t 图象中，图线的斜率表示加速度，即 a＝0.550－.30.25 m/s2＝1.0 m/s2. 【答案】 (1)0.25 0.45 (2)见解析 (3)1.0
2020/8/19
六、注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住． 3．先断开电源，再取下纸带． 4．对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复 写纸的高度． 5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分 ，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少． 6．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰( 注意此项只对于电磁打点计时器)． 7．不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与第0个计数点的距离 ，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1 mm. 8．尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：(1)细绳尽可能与板面保 持平行；(2)滑轮和车轮灵活；(3)长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器 之间的摩擦基本保持一致．
(3)将足够次数的测量结果的平均值作为待测量的测量值，这样可 以减小偶然误差．
2020/8/19
2020/8/19
七、误差分析 1．小车拉着纸带所做的加速运动中加速度不恒定，这样测量得到的加速度 只能是所测量段的平均加速度． 2．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 3．纸带上计数点间距离测量带来偶然误差(如距离较小时的测量误差)． 4．计数点间距离测量应从所标出的0、1、2、3…中的0点开始，分别测出0 ～1、0～2、0～3…之间的距离，然后计算0～1、1～2、2～3…间的距离分别 表示为x1、x2、x3…，这样可以减小因测量带来的偶然误差． 5．小车运动中所受摩擦力变化产生误差．
2020/8/19
(2)利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这一段时间内 的平均速度，则小车在打第 3 个计数点时的速度为 v3＝x32＋Tx4＝ 50.4 cm/s，利用逐差法求解小车的加速度，a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2
故 a＝a1＋2 a2＝x4＋x56－T2x1－x2＝－1.50 m/s2 即小车的加速度为 a＝－1.50 m/s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反．
2020/8/19
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝____ m/s，CE 间的平均速度为________m/s；
(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如图1－4－4所示，请在 图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
(3)根据图线可得小车运动的加速度为__________m/s2.
2020/8/19
(2010·杭州月考)在“研究匀变速直线运动的规律”的实验 中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车做匀变速运 动的纸带如图1－4－3所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、 E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，其他各点到A点的距离 依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
2020/8/19
三、实验原理 1．判断物体运动情况 (1)如果x1＝x2＝x3＝…，则物体做匀速直线运动． (2)如果x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝k(常数)，则物体做匀变速直线运动． 2．“平均速度法”求速度
即 vn＝xn＋2Txn＋1，如图 1－4－2 所示．
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3．求加速度 (1)“逐差法”求加速度，即 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝
实验一 探究速度随时间的变化规律
一、实验目的 1．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法． 2．会利用纸带测定匀变速直线运动的速度和加速度． 二、实验装置与器材
2020/8/19
打点计时器： 1．作用 计时仪器，每隔0.02 s打一次点． 2．工作条件 (1)电磁打点计时器：6 V以下交流电源． (2)电火花计时器：220 V交流电源． 3．纸带上点的意义 (1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置； (2)通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．
x63－T2x3，然后取平均值，即 a ＝a1＋a32＋a3，这样使所给数据全部 得到利用，以提高准确性．
(2)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的 速度，画出 v－t 图，直线的斜率即加速度．
2020/8/19
四、实验过程 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计 时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路；把一条细绳拴在小车上 ，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；接通电源，然后放开小车，让小 车拖着纸带运动，打完后关闭电源；多打几条纸带． 五、纸带处理 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在 后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定 好计数始点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离d，计算出 相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3…，求出各计数点的速度vn，由vn数据作 出v－t图象．
(1)小车做什么运动？ (2)若小车做匀变速直线运动，那么当打第3个计数点时小车的速度 为多少？小车的加速度为多少？
2020/8/19
【解析】 (1)纸带上打下的点记录了小车的运动情况，计数点间的 时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s．设各相邻点间的距离分别为x1，x2， x3，x4，x5，则x1＝8.78 cm，x2＝7.30 cm，x3＝5.79 cm，x4＝4.29 cm，x5＝2.80 cm，相邻的位移差Δx≈x2－x1≈x3－x2≈x4－x3≈x5－x4， 所以小车做匀减速直线运动．
【答案】 (1)匀减速直线运动
(2)50.4 cm/s －1.50 m/s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反
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(1)本题还可以分别求出打1、2、3、4点时小车的瞬时速度，然后 画出小车运动的v－t图象，由图线的斜率求加速度．
(2)将不易直接测量的物理量(加速度a)转化为另一种易测量的物理 量(x或T)进行测量的方法，称为间接测量法，是物理实验中常用的方 法．除本实验外，还有许多实验用到此方法．
(1)审题时要注意：①计数点是如何选取的；②长度采用了什么单 位；③“距离”是哪段距离．
(2)作v－t图象时，要使尽可能多的点分布在直线上，不在上面的 点尽量平均分配到直线两侧，误差过大的点可不予考虑”的实验中，用打点计时 器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，图1－4－5 为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画 出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、 5点到0点的距离如图所示．
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【标准解答】 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为 0.1 s 所以 vB＝x2ATC＝00.0.25 m/s＝0.25 m/s v CE＝x2CTE＝0.140－.20.05 m/s＝0.45 m/s. (2)如图所示．
(3)在 v－t 图象中，图线的斜率表示加速度，即 a＝0.550－.30.25 m/s2＝1.0 m/s2. 【答案】 (1)0.25 0.45 (2)见解析 (3)1.0
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六、注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住． 3．先断开电源，再取下纸带． 4．对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复 写纸的高度． 5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分 ，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少． 6．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰( 注意此项只对于电磁打点计时器)． 7．不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与第0个计数点的距离 ，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1 mm. 8．尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：(1)细绳尽可能与板面保 持平行；(2)滑轮和车轮灵活；(3)长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器 之间的摩擦基本保持一致．
(3)将足够次数的测量结果的平均值作为待测量的测量值，这样可 以减小偶然误差．
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七、误差分析 1．小车拉着纸带所做的加速运动中加速度不恒定，这样测量得到的加速度 只能是所测量段的平均加速度． 2．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 3．纸带上计数点间距离测量带来偶然误差(如距离较小时的测量误差)． 4．计数点间距离测量应从所标出的0、1、2、3…中的0点开始，分别测出0 ～1、0～2、0～3…之间的距离，然后计算0～1、1～2、2～3…间的距离分别 表示为x1、x2、x3…，这样可以减小因测量带来的偶然误差． 5．小车运动中所受摩擦力变化产生误差．
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(2)利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这一段时间内 的平均速度，则小车在打第 3 个计数点时的速度为 v3＝x32＋Tx4＝ 50.4 cm/s，利用逐差法求解小车的加速度，a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2
故 a＝a1＋2 a2＝x4＋x56－T2x1－x2＝－1.50 m/s2 即小车的加速度为 a＝－1.50 m/s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反．
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(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝____ m/s，CE 间的平均速度为________m/s；
(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如图1－4－4所示，请在 图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；
(3)根据图线可得小车运动的加速度为__________m/s2.
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(2010·杭州月考)在“研究匀变速直线运动的规律”的实验 中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车做匀变速运 动的纸带如图1－4－3所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、 E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，其他各点到A点的距离 依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
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三、实验原理 1．判断物体运动情况 (1)如果x1＝x2＝x3＝…，则物体做匀速直线运动． (2)如果x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝k(常数)，则物体做匀变速直线运动． 2．“平均速度法”求速度
即 vn＝xn＋2Txn＋1，如图 1－4－2 所示．
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3．求加速度 (1)“逐差法”求加速度，即 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝
实验一 探究速度随时间的变化规律
一、实验目的 1．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法． 2．会利用纸带测定匀变速直线运动的速度和加速度． 二、实验装置与器材
2020/8/19
打点计时器： 1．作用 计时仪器，每隔0.02 s打一次点． 2．工作条件 (1)电磁打点计时器：6 V以下交流电源． (2)电火花计时器：220 V交流电源． 3．纸带上点的意义 (1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置； (2)通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．
x63－T2x3，然后取平均值，即 a ＝a1＋a32＋a3，这样使所给数据全部 得到利用，以提高准确性．
(2)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的 速度，画出 v－t 图，直线的斜率即加速度．
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四、实验过程 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计 时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路；把一条细绳拴在小车上 ，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；接通电源，然后放开小车，让小 车拖着纸带运动，打完后关闭电源；多打几条纸带． 五、纸带处理 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在 后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定 好计数始点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离d，计算出 相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3…，求出各计数点的速度vn，由vn数据作 出v－t图象．
(1)小车做什么运动？ (2)若小车做匀变速直线运动，那么当打第3个计数点时小车的速度 为多少？小车的加速度为多少？
2020/8/19
【解析】 (1)纸带上打下的点记录了小车的运动情况，计数点间的 时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s．设各相邻点间的距离分别为x1，x2， x3，x4，x5，则x1＝8.78 cm，x2＝7.30 cm，x3＝5.79 cm，x4＝4.29 cm，x5＝2.80 cm，相邻的位移差Δx≈x2－x1≈x3－x2≈x4－x3≈x5－x4， 所以小车做匀减速直线运动．
【答案】 (1)匀减速直线运动
(2)50.4 cm/s －1.50 m/s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反
2020/8/19
(1)本题还可以分别求出打1、2、3、4点时小车的瞬时速度，然后 画出小车运动的v－t图象，由图线的斜率求加速度．
(2)将不易直接测量的物理量(加速度a)转化为另一种易测量的物理 量(x或T)进行测量的方法，称为间接测量法，是物理实验中常用的方 法．除本实验外，还有许多实验用到此方法．