高考物理(广东专用)一轮复习课件：第1章 实验一研究匀变速直线运动

答案 (1)0.640 (2)0.800 (3)0.320
【变式训练】 2.(2015· 浙江嘉兴高三3月教学测试)(1)如图4所示为“探究小车速度随时间变化的规律” 的实验装置图，按照实验要求应该( )
图4 A.先释放小车，再接通电源 B.先接通电源，再释放小车 C.同时释放小车和接通电源
(2)本实验必须( A.要平衡摩擦力
丙 图3
(1)打点计时器打E点时小车的瞬时速度vE＝________m/s。(保留三位有效数字) (2)小车运动的加速度为a＝________m/s2。(保留三位有效数字) (3)根据图象求出打点计时器打下A点时的速度为vA＝________m/s。
解析
(1)打下 E 点时小车的速度
－2
sDF （6.80＋5.99）×10 vE＝ ＝ 2T 2×0.1
图2 实验步骤如下： A.安装好实验器材 B.让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一 条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中 a、b、c、d等点 C.测出s1、s2、s3…
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务： (1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、 钩码、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有 ________。 (填选项代 号) A.电压合适的50 Hz交流电源
s1、s2、s3 要使用刻度尺；实验中无需使用停表、天平、重锤和弹 簧测力计，故选 A、D。 (2)因小车做匀加速直线运动，所以相邻相等时间内的位移之差是 恒量，故 s3－s2＝s2－s1；c 点是 bd 段的时间中点，则 c 点的瞬时 s2 ＋ s3 s2 ＋ s3 速度等于该段的平均速度，即 vc＝ ＝ 。 10t 2×5t s2 ＋ s3 答案 (1)AD (2)s3－s2＝s2－s1 10t
实验一 研究匀变速直线运动
实验目的 1.练习正确使用打点计时器。 2.会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。 3.会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的 v－t图象，根据
图象求加速度。
实验原理
1.
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s1、s2、s3、s4…，若Δs＝s2－
力，空气阻力，纸带与打点计时器间的摩擦力等。
答案 ①靠近 先接通打点计时器电源，再释放纸带 ②b 纸带与打点计时器之间有摩擦
特别提醒 (1)凡是应用打点计时器的实验，都必须先接通电源，等打点稳定后，再释放纸带。 (2)使重物尽可能移动较大的距离，获得较长的打点纸带，以方便研究重物的运动。
【变式训练】 1.某同学用如图2甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
热点一
【例1】
实验原理与实验操作
(2015· 广东理综，34)(1)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤：按图1(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物 的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________________， ________________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。 ②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速 度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，
m/s＝0.640 m/s。
(2) 速 度 图 象 的 斜 率 为 加 速 度 。 由 图 可 得 直 线 的 斜 率 k ＝ 0.560－0.400 m/s2＝0.800 m/s2，小车的加速度为 a＝0.800 m/s2。 0.3－0.1 (3)图象在纵轴上的截距表示计时起点的速度： vA＝v0＝0.320 m/s。
s1＝s3－s2＝s4－s3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δs＝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图象。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。
实验过程
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.减小误差： 小车的加速度要适当大些，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。 5.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。 6.准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏，而导 致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到 这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
热点二 【例2】
实验数据处理 某实验小组采用如图3甲所示的实验装置探究小车做匀变速直线运动的规律，
打点计时器工作频率为50 Hz。图乙是实验中得到的一条较理想的纸带，每两个相邻 的计数点之间的时间间隔为0.10 s。
甲
乙 通过计算已经得出了打下B、C、D四个点时小车的瞬时速度，以A点为计时起点，通过 描点连线得到了如图丙所示的图象。试分析下列问题：
主要原因是空气阻力和________________________________________。
图1wk.baidu.com
解析
①为了使纸带打下的点多一些，竖直提起悬吊重物的纸带时应使重物靠近打
点计时器下端，且应先接通电源，再释放纸带，使重物自由下落。 ②重物下落是匀加速运动，故应选“b”来计算重力加速度；重物下落过程中系统受重
B.电压可调的直流电源
C.停表 D.刻度尺
E.天平
F.重锤 G.弹簧测力计
(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图2乙所示，则s1、s2、s3的关系是________，已 知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是________。
解析
(1)实验中打点计时器要使用 50 Hz 的低压交流电源；测量