2020版物理新高考素养突破大一轮复习京津鲁琼版(课件+检测)第一章：实验一 研究匀变速直线运动的特点
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第一章 机械运动与物理模型
实验原理与操作 1．本实验操作顺序提示：木板—计时器—小车—通电—断电． 2．考查操作的热点问题：先通电再放小车，先断电再取纸带．
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第一章 机械运动与物理模型
【针对训练】 1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，用打点计时 器在纸带上打的点记录了小车的运动情况．某同学做此实验时 的步骤如下： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再 接通电源； B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当 的钩码；
2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示其中斜面 倾角 θ 可调，打点计时器的工作频率为 50 Hz.纸带上计数点的 间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出．
(1)部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
1．作用：计时仪器，接频率为 50 Hz 交变电流，每隔 0.02 s 打一次点． 2．工作条件 电磁打点计时器：4～6 V交流电源 电火花计时器：220 V交流电源
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第一章 机械运动与物理模型
四、区别“两种点” 1．计时点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间 间隔为 0.02 s；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两 个相邻计数点间的时间间隔由选择点的个数而定． 2．纸带上相邻两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的 计数点越稀疏．
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第一章 机械运动与物理模型
五、注意事项 1．平行：纸带和细绳要和木板平行． 2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完 毕应先断开电源，后取下纸带． 3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防 止钩码落地和小车与滑轮相撞． 4．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分， 适当选取计数点．
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第一章 机械运动与物理模型
解析：实验过程中应先接通电源，再放开纸带；取纸带前应先 断开电源，所以错误的步骤是 A、D.该实验步骤中合理的顺序 为 BECADF. 答案：(1)①A 中应先接通电源，再放开纸带 ②D 中取纸带前应先断开电源 (2)BECADF
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第一章 机械运动与物理模型
第一章 机械运动与物理模型
实验一 研究匀变速直线运动的特点
一、基本原理与操作
第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
二、数据处理与分析 1．分析物体的运动性质 测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点间的距离之差，看 其是否为常数，从而确定物体的运动性质． 2．计算速度：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，即 vn＝xn＋2Txn＋1.
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第一章 机械运动与物理模型
上述实验步骤的正确顺序是：________________ (用字母填写)． (2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T＝________ s. (3)计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5＝______． (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算 式应为 a＝________________．
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第一章 机械运动与物理模型
D．小车停止运动后，直接取下纸带； E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； F．换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条 点迹清晰的进行数据处理． (1)实验中错误或遗漏的步骤有： ①_________________________________________________； ②_________________________________________________. (2)将以上步骤完善后，其合理的顺序为_________________．
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第一章 机械运动与物理模型
答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)s42＋Ts5 (4)（s4＋s5＋s6）9－T2（s1＋s2＋s3）
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第一章 机械运动与物理模型
数据处理与误差分析 1．计算时应注意的问题 (1)时间间隔： “相邻两个计数点间有 4 个点”或“每 5 个点取 1 个计数点” 的含义：相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s. (2)单位换算：本实验长度测量数据一般是“厘米”，要换算成 “米”． (3)有效数字：按有效数字的要求取计算结果．
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第一章 机械运动物理模型
3．计算加速度的两种方法 (1)逐差法：根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数 点之间的时间间隔)，求出 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3， 再算出 a1、a2、a3 的平均值 a＝a1＋a32＋a3＝13×(x43－T2x1＋x53－T2x2 ＋x63－T2x3) ＝（x4＋x5＋x6）9－T2（x1＋x2＋x3），即为物体的加速度．
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第一章 机械运动与物理模型
(2)图象法：如图所示，以打某计数点时为计时起点，利用 vn ＝xn＋2Txn＋1求出打各点时的瞬时速度，描点得 v－t 图象，图象 的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度．
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三、认识“两种仪器”
第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
解析：(1)实验步骤应是先安装仪器，做好实验前的准备工作， 开始实验，然后处理数据，因此实验步骤为 DCBA. (2)打点的时间间隔为 0.02 s，但每相邻两个计数点间还有 4 个 点未画出，因此两点间的时间间隔为 0.02×5 s＝0.1 s. (3)计数点 5 恰好处于点 4 和点 6 的中间时刻，因此点 5 的瞬时 速度等于 4～6 段的平均速度，即 v5＝s42＋Ts5. (4)若想使误差减小，尽可能多的用到数据，因此采用逐差法， 然后求出平均加速度即可，即 a＝ （s4＋s5＋s6）9－T2（s1＋s2＋s3）.
第一章 机械运动与物理模型
实验原理与操作 1．本实验操作顺序提示：木板—计时器—小车—通电—断电． 2．考查操作的热点问题：先通电再放小车，先断电再取纸带．
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第一章 机械运动与物理模型
【针对训练】 1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，用打点计时 器在纸带上打的点记录了小车的运动情况．某同学做此实验时 的步骤如下： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再 接通电源； B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当 的钩码；
2．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示其中斜面 倾角 θ 可调，打点计时器的工作频率为 50 Hz.纸带上计数点的 间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出．
(1)部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
1．作用：计时仪器，接频率为 50 Hz 交变电流，每隔 0.02 s 打一次点． 2．工作条件 电磁打点计时器：4～6 V交流电源 电火花计时器：220 V交流电源
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第一章 机械运动与物理模型
四、区别“两种点” 1．计时点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间 间隔为 0.02 s；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两 个相邻计数点间的时间间隔由选择点的个数而定． 2．纸带上相邻两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的 计数点越稀疏．
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第一章 机械运动与物理模型
五、注意事项 1．平行：纸带和细绳要和木板平行． 2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完 毕应先断开电源，后取下纸带． 3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防 止钩码落地和小车与滑轮相撞． 4．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分， 适当选取计数点．
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第一章 机械运动与物理模型
解析：实验过程中应先接通电源，再放开纸带；取纸带前应先 断开电源，所以错误的步骤是 A、D.该实验步骤中合理的顺序 为 BECADF. 答案：(1)①A 中应先接通电源，再放开纸带 ②D 中取纸带前应先断开电源 (2)BECADF
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实验一 研究匀变速直线运动的特点
一、基本原理与操作
第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
二、数据处理与分析 1．分析物体的运动性质 测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点间的距离之差，看 其是否为常数，从而确定物体的运动性质． 2．计算速度：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，即 vn＝xn＋2Txn＋1.
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第一章 机械运动与物理模型
上述实验步骤的正确顺序是：________________ (用字母填写)． (2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T＝________ s. (3)计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5＝______． (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算 式应为 a＝________________．
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第一章 机械运动与物理模型
D．小车停止运动后，直接取下纸带； E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； F．换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条 点迹清晰的进行数据处理． (1)实验中错误或遗漏的步骤有： ①_________________________________________________； ②_________________________________________________. (2)将以上步骤完善后，其合理的顺序为_________________．
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第一章 机械运动与物理模型
答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)s42＋Ts5 (4)（s4＋s5＋s6）9－T2（s1＋s2＋s3）
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数据处理与误差分析 1．计算时应注意的问题 (1)时间间隔： “相邻两个计数点间有 4 个点”或“每 5 个点取 1 个计数点” 的含义：相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s. (2)单位换算：本实验长度测量数据一般是“厘米”，要换算成 “米”． (3)有效数字：按有效数字的要求取计算结果．
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第一章 机械运动物理模型
3．计算加速度的两种方法 (1)逐差法：根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数 点之间的时间间隔)，求出 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3， 再算出 a1、a2、a3 的平均值 a＝a1＋a32＋a3＝13×(x43－T2x1＋x53－T2x2 ＋x63－T2x3) ＝（x4＋x5＋x6）9－T2（x1＋x2＋x3），即为物体的加速度．
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第一章 机械运动与物理模型
(2)图象法：如图所示，以打某计数点时为计时起点，利用 vn ＝xn＋2Txn＋1求出打各点时的瞬时速度，描点得 v－t 图象，图象 的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度．
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三、认识“两种仪器”
第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
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第一章 机械运动与物理模型
解析：(1)实验步骤应是先安装仪器，做好实验前的准备工作， 开始实验，然后处理数据，因此实验步骤为 DCBA. (2)打点的时间间隔为 0.02 s，但每相邻两个计数点间还有 4 个 点未画出，因此两点间的时间间隔为 0.02×5 s＝0.1 s. (3)计数点 5 恰好处于点 4 和点 6 的中间时刻，因此点 5 的瞬时 速度等于 4～6 段的平均速度，即 v5＝s42＋Ts5. (4)若想使误差减小，尽可能多的用到数据，因此采用逐差法， 然后求出平均加速度即可，即 a＝ （s4＋s5＋s6）9－T2（s1＋s2＋s3）.