物理一轮复习：实验一 探究小车速度随时间变化的规律(含详解))

xn＋xn＋1
时速度，即 vn＝
来计算。
2T
2．利用纸带求物体加速度的两种方法
(1)逐差法
根据 x4－x1＝x 5－x2＝x 6－x3＝3aT2(T 为相邻计数点之间的时间间隔)，求
x4－x1
x5－x2
x6－x3
a1＋a2＋a3
出 a1＝
，a2＝
，a 3＝
，然后取平均值，a＝
2
22Leabharlann 3T3T3T
3
x4＋x5＋x6－（x1＋x2＋x3）
用纸带，在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，
故 B 正确；由 T ＝
1
f
可知，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越
小，故 C 正确；打点的时间间隔与电压无关，故 D 错误。
答案：(1)220
交流
(2)左 (3)0.23
0.40
(4)偏小
(5)BC
2．(2023·全国甲卷)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线
。
2T
数据处理
3．记录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。
小车运动的 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。
实验02步——透析常见考法，明确常考点
类型一
教材原型实验
1．由纸带计算某点的瞬时速度
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
填到表中，小车发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt 和 v 。表
中ΔxAD＝________ cm， v
＝________ cm/s。
AD
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
Δx(cm)
6.60
14.60
ΔxAD
34.90
47.30
v (cm/s)
66.0
73.0
v
87.3
94.6
AD
(2)根据表中数据，得到小车平均速度 v 随时间Δt 的变化关系，如图(c)
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。
(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
小车的位置为初始位置，将打出 B 、C、D 、E、F 各点时小车的位移Δx
－2
2
2
a＝
＝
×10
m/s
＝0.40
m/s
。
2
2
4T
4×0.1
(4)如果在某次实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，根据
Δ x＝ aT2 知，真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的
加速度值相比是偏小。
(5)电磁打点计时器使用的是约为 8 V 的交流电源，故 A 错误；为了充分利
=
，即为物体的加速度。
2
9T
类型一
教材原型实验
[注意]在数据处理时可以对纸带重新分段，把 6 段距离分为“前三”和“后
三”，
“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔
为 3T。
(2)图像法
xn＋xn＋1
利用 vn＝
求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出 v ­t 图像，
2T
用 v ­t 图像的斜率求物体运动的加速度。
解析：(1)电火花计时器应用电压为 220 V 的交流电源。
(2)小车从静止开始，即做加速运动，相邻计数点间距变大，可知小车与纸
带的左端相连。
(3)打 B 点时纸带的速度
OC－OA
5.80－1.20
－2
vB＝
＝
×10 m/s＝0.23 m/s；
2T
2×0.1
由逐差法得加速度大小为
BD－OB
7.20－2.80－2.80
(2)小车由静止开始运动，则纸带的________(填“左”或“右”)端与小车
相连。
(3)用刻度尺量得 OA＝1.20 cm，OB＝2.80 cm，OC＝5.80 cm，OD＝7.20 cm，
打 B 点时纸带的速度大小为 ________m/s，纸带运动的加速度大小为
________m/s2。
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么
注意事项
1. 平行：细绳、纸带与长木板平行。
2．靠近：小车从靠近打点计时器的位置释放。
3．先后：先通电后释放小车，先关闭电源后取下纸带。
4．防撞：在到达长木板末端前让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑
轮相撞。
5．适当：悬挂的钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集
数据处理
1.用“平均速度法”测速度
原理装置图
1．不需要平衡摩擦力。
2．不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量
操作要求
1.按原理图安装好实验装置，打点计时器固定在长木板无滑轮的一端。
2．细绳一端拴在小车上，另一端跨过滑轮挂上钩码，纸带穿过打点计时器
固定在小车的后面。
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车。
4．增减钩码的质量，按以上步骤再做两次实验。
【针对训练】
1．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示
的一条纸带。
(1) 电火花计时器接的是______伏的________(填“直流”或“交流”)电源；
计时器打点的时间间隔为 0.02 s，每隔 4 个点取 1 个计数点，依次得到
了 O、A、B、C、D 等几个计数点，如图所示。
加速度的测量值比实际值________(填“偏大”或“偏小”)。
(5)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是________。
A．电磁打点计时器使用的是 6 V 以下的直流电源
B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动
C. 用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小
所示。在图中补全实验点。
(3)从实验结果可知，小车运动的 v
­Δt 图线可视为一条直线，此直线用
方程 v ＝kΔt＋b 表示，其中 k＝________ cm/s ，b＝________ cm/s。
瞬时速度没法直接测量，因此根据极限的思想，可通过测量对应的很短
Δx
时间内的平均速度来测瞬时速度。在公式 v＝
中，当Δt→0 时 v 是
Δt
瞬时速度。
2．匀变速直线运动的速度测量
在匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平
xn＋xn＋1
均速度，故打第 n 个点时纸带的瞬时速度为 vn ＝
正禾一本通
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一 轮多媒体课
总复习
多媒体课件
件
英语（人教版）
实验一 探究小车速度随时间变化的
规律
备考目标
1.练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物
体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝a 2 )。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
实验01步——理清实验过程，注意关键点