高考物理实验突破:速度随时间变化的规律
2020年高考物理实验针对训练突破01 《研究匀变速直线运动》(解析版)

《实验研究匀变速直线运动》针对训练1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________。
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位。
在选好的起始点下面记作0,往后第五个点作为计数点1,依次标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离G.根据公式a1=214 3T xx-,a2=225 3T xx-,a3=236 3T xx-,求出a【答案】见解析【解析】ABCDFG 在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动,同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况,既要减小系统误差又要减小偶然误差。
其中E项中的电源应采用交流电源,而不是直流电源。
2.某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
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x1、x2、x3、…。
结合上述实验步骤,请你继续完成下列问题:(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,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________。
(填选项代号)A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧测力计H.滑动变阻器(2)如果小车做匀加速直线运动,所得纸带如图乙所示,则x1、x2、x3的关系_______,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____________。
实验一 探究小车速度随时间变化的规律-2021-2022高考物理一轮复习

实验一 探究小车速度随时间变化的规律一、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
二、实验原理1.处理纸带数据时区分计时点和计数点计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。
计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的,时间间隔均为5T 。
2.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时速度v n =x n +x n +12T来计算。
3.利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法根据x 4-x 1=x 5-x 2=x 6-x 3=3aT 2(T 为相邻计数点之间的时间间隔),求出a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2,然后取平均值,即a =a 1+a 2+a 33=x 4+x 5+x 6-(x 1+x 2+x 3)9T 2,即为物体的加速度。
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)图象法利用v n =x n +x n +12T求出打各点时纸带的瞬时速度,然后作出v -t 图象,用v -t 图象的斜率求物体运动的加速度。
三、数据处理1.由实验数据得出v -t 图象(1)根据表格中的v 、t 数据,在直角坐标系中仔细描点。
(2)作一条直线,使同一次实验得到的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,这条直线就是本次实验的v -t 图线,它是一条倾斜的直线,如图所示。
2.由实验得出的v -t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律(1)直接分析图象的特点得出,小车运动的v -t 图象是一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt 时,速度也会增加相同的值Δv ,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化。
物理实验—探究小车速度随时间变化的规律

物理实验—探究⼩车速度随时间变化的规律探究⼩车速度随时间变化的规律实验⽬的1. 进⼀步熟悉打点计时器的原理和使⽤⽅法。
2. 学会利⽤纸带数据研究物体运动的⽅法。
实验器材打点计时器,纸带若⼲,低压交流电源,⼩车,细绳,⼀端带有滑轮的长⽊板,钩码,刻度尺。
知识点整理电磁打点计时器电磁打点计时器是⼀种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器。
它使⽤交流电源。
由学⽣电源供电,⼯作电压在6V以下。
当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打⼀个点。
电⽕花打点计时器电⽕花打点计时器的原理与电磁打点计时器相同。
它使⽤交流电源,⼯作电压是220V,当电源频率是50Hz时,每隔0.02s打⼀次点。
实验过程1. 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没有滑轮的⼀端,连接好电路。
2. 把⼀条细绳栓在⼩车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另⼀端挂上合适的钩码,试放⼿后,⼩车能在长⽊板上平稳的加速滑⾏⼀段距离。
把纸带穿过限位孔,复写纸在压在纸带上,并把它的⼀端固定在⼩车后⾯。
3. ⼩车停在靠近打点计时器的位置,先接通打点计时器电源,在释放⼩车,⼩车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下⼀系列的⼩点。
随机关闭电源4. 重复两次。
注意事项1.打点计时器纸带限位器要与长⽊板纵轴位置对齐再固定在长⽊板上,使纸带、⼩车、拉线和定滑轮在⼀条直线上。
⼩车要选择在⽊板上运动不跑偏的车。
2.使⽤打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,在释放纸带。
3.先开电源,后释放⼩车。
释放⼩车前,应使⼩车停在靠近打点计时器的位置。
4.纸带上的点先取零点和计数点进⾏编号再测距离,测距离要⽤长尺对齐各计数点读出各计数点间长度值。
5..使⽤电⽕花打点计时器时,应注意把两条⽩纸带正确穿好,墨粉纸盘加在两纸带之间;使⽤电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸上⾯。
数据处理列表法纸带的选取:选择两条⽐较理想的纸带,舍掉开头的⽐较密集的点;确定零点,选取5-6个计数点,标上0、1、2、3、4、5 。
2023届新高考物理重点突破:第02讲 匀变速直线规律的应用

第02讲 匀变速直线规律的应用知识图谱追击、相遇问题的分析知识精讲1.追击和相遇问题两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。
2.几种典型的追击、相遇问题在讨论A 、B 两个物体的追击问题时,先定义几个物理量,0x 表示开始追击时两物体之间的距离,x ∆表示开始追及以后,后面的物体因速度大而比前面物体多运动的位移;1v 表示运动方向上前面物体的速度,2v 表示后面物体的速度。
下面分为几种情况:(1)特殊情况:同一地点出发,速度小者(初速度为零,匀加速运动)追击速度大者(匀速运动)。
(1)当12v v =,A 、B 距离最大。
(2)当两者位移相等时,有 122v v =且A 追上B 。
(3)A 追上B 所用的时间等于它们之间达到最大距离时间的两倍,122t t =。
(4) 两者运动的速度时间图像(2) 速度小者(2v )追击速度大者(1v )的一般情况总结:速度较小的物体以匀速,或者匀加速,追击匀速或者匀减速的物体,两者在速度相同时,其距离最远;之后,两者的距离在减小,并能相遇一次,但需要注意被追物体已经停止的情况。
(2)速度大者(2v )追速度小者(1v )的一般情况类型图象说明匀加速追匀速①t =t 0以前,后面物体与前面物体间距离增大②t =t 0时,两物体相距最远为x 0+Δx③t =t 0以后,后面物体与前面物体间距离减小④当两者的位移相同时,能追及且只能相遇一次。
匀速追匀减速匀加速追匀减速匀减速追匀速开始追及时,后面物体与前面物体间的距离在减小,当两物体速度相等时,即t =t 0时刻:①若Δx =x 0,则恰能追及,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件;②若Δx <x 0,则不能追及,此时两物体最小距离为x 0-Δx ; ③若Δx >x 0,则相遇两次,设t 1时刻Δx 1=x 0,两物体第一次相遇,则t 2时刻两物体第二次相遇。
1探究小车速度随时间变化的规律(高考物理力学实验)含答案与解析

1探究小车速度随时间变化的规律(高考物理力学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d(很小)的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙,则d=cm;(2)实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得△t=50s,则遮光条经过光电门1时的速度v=m/s;(3)保持其它实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x及其对应的t,作出﹣t图象如图丙,其斜率为k,则滑块加速度的大小a与k关系可表达为a=。
2.如图甲所示实验装置,可以测量滑块经过斜面底端的瞬时速度。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,示数如图乙所示,可读得d=cm;(2)让装有挡光片的滑块从斜面上端由静止释放,测得它经过光电门时挡光片的挡光时间为0.002s,则滑块经过斜面底端时的速度v=m/s(保留二位有效数字);挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面,但未与斜面垂直(如图丙),则速度的测量值比真实值偏(填“大”或“小”,档光片足够长)。
(3)若测得滑块下滑高度为h,水平位移为x,则可得出滑块与斜面间的动摩擦因数μ=(用符号h、v、x和重力加速度g表示)。
3.利用打点计时器可测量匀变速直线运动物体的瞬时速度和加速度,如图所示为研究一个匀加速直线运动的物体,利用打点计时器所打出的纸带,打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,图中A、B、C、D、E为所选取的五个连续相邻的计数点,相邻两个计数点间均有四个点没有标出,B、C、D、E四点与A点的距离标在图中,利用图中数据可知对应计数点B时物体的速度大小为m/s,物体加速度大小为m/s2.(结果保留三位有效数字)4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、D、E、F七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对照情况如图所示.(1)由图可以知道,A、B两点的时间间隔是s,A点到D点的距离是cm,D点到G点的距离是cm;(2)通过测量不难发现,(s BC﹣s AB)与(s CD﹣s BC)、与(s DE﹣s CD)、…基本相等.这表明,在实验误差允许的范围之内,拖动纸带的小车做的是运动;(3)经过合理的数据处理后,可以求得加速度的a=m/s2;(4)还可以求出,打B点时小车的瞬时速度v B=m/s.5.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
高中物理笔记:必修一第二章(匀变速直线运动的研究)

第二章匀变速直线运动的研究第一节:实验:探究小车速度随时间变化的规律(1、实验目的)(2、实验原理)(3、实验器材)(4、实验步骤)(5、数据处理)(6、误差分析)(7、注意事项)第二节:匀变速直线运动的速度与时间的关系(1、匀变速直线运动)(2、速度时间公式)(3、速度时间公式的应用)(4、相关推论)第三节:匀变速直线运动的位移与时间的关系(1、位移时间公式及其应用)(2、位移时间相关推论一)(3、速度位移公式及其应用)(4、速度位移相关推论二)(5、两种典型运动)(专题1、三大常规运动图像和非常规图像)(专题2、追击相遇问题)第四节:自由落体运动(1、自由落体运动)(2、重力加速度)(3、自由落体运动的规律)(4、竖直上抛运动的规律)(5、实验:对自由落体运动性质的研究)(6、伽利略对自由落体运动的研究)第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器.2.利用v-t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质.3.能根据实验数据求加速度.二、实验原理1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式v n=x n+x n+12T,即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度.2.用描点法作出小车的v-t图象,根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动.3.利用v-t图象求出小车的加速度.三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.四、实验步骤1.如图2-1-1所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点.4.换上新的纸带,重复实验两次.5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验.五、数据处理1.表格法(1)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点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…如图2-1-2所示.图2-1-2(2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…,填入表中.位置123456x1x2x3x4x5x6长度0~21~32~43~54~6各段长度时间间隔v/(m·s-1)(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为:v1=x22T、v2=x3-x12T、v3=x4-x22T、v4=x5-x32T….将计算得出的各点的速度填入表中.(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律.2.图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点.(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图2-1-3所示.(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.(4)根据所画v-t图象求出小车运动的加速度a=ΔvΔt.六、误差分析1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差七、注意事项1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.打点完毕,立即断开电源.4.选取一条点迹清晰的纸带,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等于多少秒.5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.8.牵引小车的细线要和木板保持平行。
2022高考物理(浙江选考)总复习学案-第一节-描述运动的基本概念-含答案

[高考导航]知识内容考试要求真题统计2017.4 2017.11 2018.4 2018.11 2019.42020.12020.71.质点、参考系和坐标系b32.时间和位移b22、19 43.速度c2、194、112、10、191、194.加速度c2、6、1917191、195.匀变速直线运动的速度与时间的关系d 46.匀变速直线运动的位移与时间的d1991919关系7.自由落体运c 4动8.伽利略对自由落体a运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律匀变速直线运动规律是高中物理的基础。
近几年来,单独考查本部分内容的题目较少,结合牛顿运动定律考查匀变速直线运动的题目几乎必考。
备考知识有:(1)匀变速直线运动公式的灵活应用;(2)运动图象如x-t图象、v-t图象等的应用;(3)结合图象考查追及相遇问题;(4)自由落体和竖直上抛运动的规律;(5)实验:探究小车速度随时间变化的规律。
注:a—识记;b—理解;c—简单应用;d—综合应用。
第一节描述运动的基本概念一、质点、参考系和位移答案:□1质量□2形状□3大小□4同一□5不同□6有向线段□7直线距离□8初位置□9末位置【基础练1】在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是()解析:选A。
马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故A符合题意;击剑时,评委需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故B不符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故C不符合题意;体操比赛时,评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故D不符合题意。
【基础练2】下列说法中符合实际的是()A.出租汽车按位移的大小收费B.相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动其结果一定不同C.路程、位移、速度都是矢量D.当物体沿直线朝一个方向运动时,位移的大小等于路程解析:选D。
出租汽车按路程收费,A错误;将两个相对静止的物体分别作参考系观察另一个物体的运动,观察结果是相同的,B错误;路程是标量,C错误;物体沿直线朝一个方向运动时,位移的大小等于路程,D正确。
探究小车速度随时间变化的规律高考物理实验题

专题02 探究小车速度随时间变化的规律1.实验的设计原理(1)由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示,0、1、2、···为时间间隔相等的各计数点,x 1、x 2、x 3、···为相邻两计数点间的距离,若Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=C (常量),即两连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
(2)由纸带求物体运动加速度的方法 ①用“逐差法”求加速度根据x 4-x 1=x 5-x 2=x 6-x 3=3aT ²(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求出236322522141333T x x a T x x a T x x a -=-=-=、、, 再算出平均值3321a a a a ++=①用图像法求加速度 先根据Tx x v n n n 21++=以求出所选的各计数点对应的瞬时速度,后作出v -t 图像,图线的斜率为物体运动的加速度。
2.实验步骤(1)按图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没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把细绳的一端固定在小车上,跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上,用手拉住小车。
(3)先接通电源,后放开小车,让小车运动,这样打点计时器就在纸带上打下一系列点,取下纸带,更换新纸带,至少重复3次。
(4)选取点迹清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,确定好计数始点,每隔4个计时点取一个计数点,使时间间隔为T =0.1s 。
(5)用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离1x 、2x 、3x ①n x 。
用逐差法计算加速度的值,最后求其平均值(计算出各计数点对应的瞬时速度,作出v -t 图像,求得直线的斜率即小车运动的加速度)。
典例1:(2022·浙江·高考真题)(1)①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。
备战2020年高考物理实验专题复习《探究小车速度随时间变化的规律》(解析版)

探究小车速度随时间变化的规律》、实验题1. 用图1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实步骤如下:安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
选出一条点迹清晰的纸带,接一个合适的点当作计时起点,然后每隔相通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D 、E、点时小车的速度,分别记作以速度v 为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3 所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:在下列仪器和器材中,还需要使用的有_____________ 和 _____ 填选项前的字母A. 电压合适的交流电源B. 电压可调的直流电源C. 刻度尺D. 秒表E. 天平含砝码在图3 中已标出计数点A、B、D、E 对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出图象。
观察图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是____________________ 。
图象斜率的物理意义是_________ 。
描绘图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。
用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对的要求是_________________________________ 选填“越小越好”或“与大小无关” ;从实验的角度看,选取的大小与速度测量的误差__________________ 选填“有关”或“无关” 。
早在16 世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。
当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4 所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。
请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验” 检验小球的速度是随时间均匀变化的。
2. 某同学利用图 1 示装置研究小车的匀变速直线运动。
实验中,必要的措施是A. 细线必须与长木板平行B. 先接通电源再释放小车C. 小车的质量远大于钩码的质量D. 平衡小车与长木板间的摩擦力他实验时将打点计时器接到频率为部分计数点如图2 所示 每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出, , , , ,则小车的 加速度速度 _______ 要求充分利用测量的数据 ,打点计时器在打 B 点时小车的 ______ 结果均保留两位有效数字3. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中: 根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接测量得到的物理量是A. 位移 速度 加速度 平均速度下列操作中正确的有 _________ 。
备战高考物理专题04实验:研究匀变速直线运动(2021年整理)

专题04 实验:研究匀变速直线运动一、实验中纸带的处理方法 1.判定物体的运动性质(1)若纸带上各相邻点间距相等,则物体做匀速运动.(2)若相邻计数点时间间隔为T ,计算各个连续相等时间内位移的差Δx ,若Δx =aT 2(恒量),则物体做匀变速直线运动。
2.某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度:v n=,即n 点的瞬时速度等于(n –1)点和(n +1)点间的平均速度。
3.加速度的计算:一般有两种方法(1)利用“逐差法”求加速度由于物体做匀变速运动,所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等,即Δx =aT 2,可得a =。
但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大,为了减小实验中的偶然误差,分析纸带时,纸带上的各段位移最好都用上,方法如下:(a )如图所示,若为偶数段,设为6段,则,,,然后取平均值,即或由直接求得;(b )若为奇数段,则中间段往往不用,如5段,则不用第三段,则,,然后取平均值,即;或去掉一段变为偶数段由;T x x n n 21++2T x ∆41123x x a T -=52223x x a T -=63323x x a T -=1233a a a a ++=4561232()()33x x x x x x a T ++-++=⨯41123x x a T -=52223x x a T -=122a a a +=45122()()23x x x x a T +-+=⨯(2)先求出第n 点时纸带的瞬时速度(一般要5点以上),然后作出v –t图象,用v –t 图象的斜率求物体运动的加速度。
二、实验的注意事项(1)平行:纸带、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,防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,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。
高考物理公式大全(摩擦力之前的内容)

*注意: 时间段的区分也是较容易出错的。例如,5s 内和第 5s 内的区别:5s 内指从 0s 开始到 5s 末这一段时间;第 5s 内是指从 4s 末到 5s 末这 1s 的时间段。这是易错的地方。 2.路程和位移 路程是物体运动轨迹的长度。 位移是指物体位置的变化, 用由初位置到末位置的有向线 段来表示,既有大小又有方向,是高中接触的第一个矢量。直线运动位移通常用 x 表示,单 位是 m。 小技巧 位移和路程的区别: (1)物体由一个位置运动到另一个位置的路径可以不同,所以路程可以不同,但是位置的 变化却是相同的,在物理学中用位移来表示物体位置的变化,所以初、末位置相同的 运动我们称之为位移相同。 (2)位移是矢量,求和的方法与路程不同,路程等于所有轨迹的长度之和,而位移求和要 遵循矢量求和的法则:平行四边形定则或三角形定则。 3.矢量和标量 高中许多物理量既有大小又有方向, 这种物理量称作为矢量; 而只有大小没有方向的物 理量是标量。 矢量求和: 质点 A 到 E 再回到 B, 位移是 AE EB AB , 是矢量求和的三角形法则。
0.02 n 1 s 。
(5)用刻度尺测量出第一个点到第 n 个点的距离。 4.用打点计时器测量瞬时速度
如果要求不是很精确, D 点的速度就可以表示成: vD
xCE x ; 若要用 vD CF 也可以, tCE tCF
但是 CE 更接近 D 点,所以测量出来的速度更接近 D 点的瞬时速度。 小技巧 如果两点间 t 越小,两点间的平均速度就越接近经过其中某点的瞬时速度。在 x (或 t )很小时,算出的平均速度可以看成瞬时速度。 五、速度变化的快慢——加速度 1.加速度 速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值。描述了物体速度变化的快慢,是矢量,既 有大小又有方向,通常用 a 代表。公式: a
2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第4讲实验一 探究速度随时间的变化规律含解析

第4讲实验一探究速度随时间的变化规律对应学生用书P15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.实验原理错误!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.对应学生用书P17热点一刻度尺的读数【典例1】如图1-4-1所示,用毫米刻度尺测量纸带中的计数点0、1之间的距离为________ mm,0、2之间的距离为________ mm,2、3之间的距离为________ mm.图1-4-1解析毫米刻度尺的最小刻度为1 mm,读数时要估读到毫米的下一位.计数点0、1之间的距离为8.9 mm(9.0 mm也可),若读成8.90 mm或9 mm都是错误的;0、2之间的距离为19.5 mm,2、3之间的距离为12.5 mm(32.0 mm-19.5 mm).答案8.9(9.0也可) 19.5 12.5刻度尺的读数应注意(1)刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体,眼睛正对刻度线读数.(2)毫米刻度尺的精确度为1 mm,读数时要估读到最小刻度的下一位.【变式跟踪1】图1-4-2是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.图1-4-2①OD间的距离为________ cm.②图1-4-3是根据实验数据绘出的x-t2图线(x为各计数点至同一起点的距离),斜率表示__________,其大小为________ m/s2(保留三位有效数字).图1-4-3解析①1 cm+1 mm×2.0=1.20 cm.②加速度的一半,12a =(2.8-0)×10-20.06-0 m/s 2=0.467 m/s 2,所以加速度大小a ≈0.933 m/s 2. 答案 ①1.20 ②加速度的一半 0.933 热点二 用“纸带法”测速度、加速度【典例2】 [2012·山东卷,21(1)]某同学利用图1-4-4甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.甲乙 图1-4-4①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速.②计数点5对应的速度大小为________m/s ,计数点6对应的速度大小为______m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a =______m/s 2.解析 ①从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx ≈2.00 cm ,在6、7计数点间的位移比5、6之间增加了(12.28-11.01)cm =1.27 cm <2.00 c m ,因此,开始减速的时刻在计数点6和7之间.②计数点5对应的速度大小为v 5=x 4+x 52T =(9.00+11.01)×10-22×0.1m/s =1.00 m/s.计数点4对应的速度大小为v 4=x 3+x 42T =(7.01+9.00)×10-22×0.1m/s =0.80 m/s.根据v 5=v 4+v 62,得计数点6对应的速度大小为v 6=2v 5-v 4=(2×1.00-0.80)m/s =1.20m/s.③物块在计数点7到11之间做减速运动,根据Δx =aT 2得x 9-x 7=2a 1T 2 x 10-x 8=2a 2T 2故a =a 1+a 22=(x 9+x 10)-(x 8+x 7)2×2T2≈-2.00 m/s 2. 答案 ①6 7(或7 6) ②1.00 1.20 ③2.001.利用纸带判定物体运动的性质(1)若x 1、x 2、x 3…基本相等,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动. (2)利用x 1、x 2、x 3…可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x 2-x 1、x 3-x 2、x 4-x 3…,如果它们在实验误差允许的范围内相等,则可以判定物体做匀变速直线运动.2.计算点间的距离计数点间距离的给定有两种:相邻点间距离和各计数点到O 点的距离,计算时后者要先转换为前者,如图所示.3.常见错误对纸带进行数据处理时,常见的错误有:(1)误认为T =0.02 s ,没有注意到图中相邻计数点之间有几个点没画出.(2)没有进行单位换算,图中各数据的单位都是cm ,应当换算为m. 【变式跟踪2】 (2013·淮阴中学测试)在研究某小车运动状态的实验中,如图1-4-5所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 为依次打下的相邻的计数点,且相邻计数点间的时间间隔T =0.1 s.图1-4-5(1)由纸带可以判定小车做________运动,因为:_____________________________ ____________________________________________________________________. (2)根据纸带可以计算C 点的瞬时速度,v C =________ m/s. (3)根据纸带可以计算出该小车的加速度大小为a =________ m/s 2.解析 由纸带分析可得小车在连续相等的时间间隔内的相邻位移之差恒定,所以小车做匀加速直线运动;v C =BC +CD 2T=4.4 m/s.a =(CD -BC )/T 2=12 m/s 2. 答案 (1)匀加速直线 小车在连续相等的时间间隔内的相邻位移之差恒定 (2)4.4 (3)12对应学生用书P18【典例3】 (2013·苏锡常镇四市联考)在暗室中用如图1-4-6所示的装置做“测定重力加速度”的实验.图1-4-6实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪. 具体实验步骤如下:①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴地落下.②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度. ④采集数据进行处理.(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图1-4-7所示,根据数据测得当地重力加速度g=______ m/s2;第8个水滴此时的速度v8=________ m/s(结果都保留三位有效数字).图1-4-7(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):__________________________.解析(1)当频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时,才能看到空间有一串仿佛固定不动的水滴.(2)根据图示距离可知x1=(19.30-13.43)cm=5.87×10-2 m、x2=(26.39-19.30)cm=7.09×10-2 m、x3=(34.48-26.39)cm=8.09×10-2 m、x4=(43.67-34.48)cm=9.19×10-2m,闪光周期T=130 s,利用逐差法测得当地重力加速度g=(x4+x3-x2-x1)4T2=9.72 m/s2,第8个水滴此时的速度v8=34.48-19.302×30×10-2 m/s=2.28 m/s.(3)该实验存在系统误差的原因可能有空气阻力、水滴滴落的频率变化、米尺没有竖直放置等.答案(1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率(2)9.72 2.28(3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)【变式跟踪3】(2013·广州联考)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图1-4-8甲所示,打点计时器固定在斜面上,滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图乙是打出的纸带的一段.图1-4-8(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ,选A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出.滑块下滑的加速度a =________ m/s 2.(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母) A .木板的长度LB .木板的末端被垫起的高度hC .木板的质量m 1D .滑块的质量m 2E .滑块运动的时间t(3)测量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________.(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量表示,重力加速度为g ).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你看法的一个论据:______________________________.解析 (1)纸带上可用数据为六个,为充分利用,减小误差,数据处理方法采用逐差法,a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2,且由“各计数点间均有一个点没有画出”得出T =0.04 s ,代入有a =(6.71+7.21+7.70)-(5.29+5.76+6.25)9×(0.04)2×10-2 m/s 2=3.00 m/s 2. (2)为间接测量动摩擦因数,需找出μ与a 的关系,由牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma ,式中θ为木板的倾角,由几何关系sin θ=h /L ,cos θ=L 2-h 2/L ,代入有μ=gh -aLg L 2-h 2.故还应测的物理量有h 、L .(3)测量工具为刻度尺;测量时忽略了空气阻力或纸带受到的摩擦力等,故测出的动摩擦因数值偏大. (4)由(2)知μ=gh -aLg L 2-h 2与真实值相比,测量值偏大.测量时忽略了纸带与限位孔间的摩擦力或忽略了空气阻力等(写出一个即可). 答案 (1)3.00 (2)AB (3)刻度尺 (4)gh -aLg L 2-h 2偏大 见解析预测高考命题视角以本实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性等特点. 视角1 实验器材的改进①为了保证小车真正做匀加速直线运动,用气垫导轨――→替代长木板 ②用频闪照相或光电计时――→替代打点计时器 视角2 在新情景下完善实验步骤及数据分析对应学生用书P191.某同学用如图1-4-9甲所示的实验装置研究匀变速直线运动.图1-4-9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s 1、s 2、s 3、….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,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________.(填选项代号) A .电压合适的50 Hz 交流电源 B .电压可调的直流电源 C .秒表 D .刻度尺 E .天平 F .重锤 G .弹簧秤 H .滑动变阻器(2)如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则s 1、s 2、s 3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 (2)因小车做匀加速直线运动,所以s 3-s 2=s 2-s 1.c 点是bd 段的时间中点,则c 点的瞬时速度等于该段的平均速度.v c =s 2+s 310t. 答案 (1)AD (2)s 3-s 2=s 2-s 1s 2+s 310t2.实验室利用打点计时器研究小滑块做减速运动时的运动情况,打出如图1-4-10所示的纸带,打点计时器接在频率为50 Hz 的交流电源上.请回答下列问题:(1)纸带的________(填“A ”或“B ”)端与小滑块相连,纸带上AB 段运动的时间为________.(2)根据纸带请判断该滑块的运动属于________(填“匀速”或“匀减速”)直线运动. (3)从纸带可以测出A 、B 两点间的距离为________,滑块的加速度大小为________.(计算结果保留三位有效数字)图1-4-10解析 (1)小滑块做减速运动,从纸带上计时点的分布看出,从左向右,相邻计时点之间的距离越来越大,因此纸带的B 端与小滑块相连,纸带上AB 段运动的时间为4×T =4×0.02 s =0.08 s.(2)从左向右纸带上相邻两计时点的距离之差分别为Δx 1=(5.20-3.00) cm -(3.00-1.00) cm =0.20 cm ,Δx 2=(7.60-5.20) cm -(5.20-3.00) cm =0.20 cm ,Δx 3=(10.20-7.60) cm -(7.60-5.20) cm =0.20 cm ,显然Δx 1=Δx 2=Δx 3,因此该滑块做匀减速直线运动. (3)纸带上A 、B 两点之间的距离为x AB =(10.20-1.00)cm =9.20 cm.由公式Δx =aT 2得滑块。
2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练:创新实验测定加速度 (解析版)

创新实验测定加速度【原卷】1.某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。
倾斜轨道固定在铁架台上,调整轨道末端切线水平,在轨道的末端加装光电门,在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P、测得轨道末端离地面的高度为h。
(1)实验前,用螺旋测微器测出小铁球的直径,示数如图乙所示,则小球直径d=______cm。
(2)让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放,小球通过光电门时挡光时间为t,则小球从轨道上水平抛出的初速度v=______。
(用测量的物理量符号表示)(3)改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置,记录多组小球通过光电门的挡光时间t,及小球落地点离P点的距离x,作出1xt图象、若图象的斜率为k,则当地的重力加速度g=______。
(用已知量和测量的物理量符号表示)2.如图用频闪照相方法来研究物块的变速运动。
在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示,拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为mm)读取的5个连续影像的读数依次为x0、x A、x B、x C、x D。
根据表中数据,完成下列填空:(1)以上哪个数据不符合刻度尺读数要求_______(填x0、x A……);(2)物块到达B点时的速度v B=_______m/s(保留3位有效数字);(3)请充分利用数据计算出物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)3.如图甲、乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。
光电计时器和打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器。
其结构如图丙所示,分别是光电门的激光发射和接收装置。
当一辆带遮光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示遮光片的遮光时间。
某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U形遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为L=5mm,将此U形遮光板装在小车上,让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门。
实验1 速度随时间的变化规律(实验、探究)

实验1 速度随时间的变化规律(实验、探究)【考情分析】本实验以及与本实验相关的纸带问题,是历年高考实验考查的重点。
在06高考中,重庆理综卷及江苏卷考查了利用纸带或频闪照片求物体的速度与加速度;07高考中,北京卷考查了利用打点计时器研究斜面上小车运动的问题,天津理综卷则要求利用残缺纸带求解相关问题。
08高考宁夏理综卷及广东卷分别利用纸带求动摩擦因数或分析探究动能定理、而重庆理综卷则用单摆代替打点计时器来研究匀加速运动并进行误差分析。
由于江苏高考近两年未对本实验以及相关的纸带问题进行考查,预计在09高考中较有可能出现涉及本实验的试题。
【真题选粹】1、(08宁夏理综卷)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。
打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。
开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。
根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有。
(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数 =(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”)。
写出支持你的看法的一个论据:。
2、(07天津理综)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。
他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。
2.1实验探究小车速度随时间变化的规律(分层作业)

第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理操作1.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,某同学操作过程中有以下实验步骤:A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源;B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路;C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;D.断开电源,取下纸带;E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;G.换上新纸带,重复操作两次。
(1)其中有一处错误的步骤是(填步骤前字母);应改正为。
(2)将改正后的步骤按合理的顺序补充完整为EB DG。
【答案】 A 先接通电源,再放开纸带CFA【详解】(1)[1]为了充分利用纸带,在纸带上得到更多的数据,实验时拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,应先接通打点计时器电源,待打点计时器打点稳定后再放开纸带,因此有一处错误的步骤是A。
[2]应改正为先接通打点计时器电源,待打点计时器打点稳定后再放开纸带。
(2)[3]实验前应先安装仪器,后实验,因此改正后的步骤按合理的顺序为:E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路;C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;A.实验时拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,应先接通打点计时器电源,待打点计时器打点稳定后再放开纸带;D.断开电源,取下纸带;G.换上新纸带,重复操作两次。
即合理的实验步骤顺序是EBCFADG。
二、实验数据处理2.图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器,请回答下面的问题:(1)图乙是(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),电源采用的是;(填“交流8V”“交流220V”或“四节蓄电池”);(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是;A.B.C.(3)该同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G 共7个计数点,相邻两点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
探究小车速度实验报告范文

探究小车速度实验报告范文高三物理探究小车速度随时间变化的规律实验【实验目的】1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v-t图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度.【实验器材】打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.【实验原理】1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置.2.纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替.3.用描点法画出小车的v—t图象,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v—t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的.高三物理实验命题特点(1)考实验原理:①物理量的测量原理;②验证、设计实验的原理;③基本仪器的工作原理;④画实验的原理图。
(2)考仪器使用:①知道仪器的构造;②明确仪器的操作规程;③掌握基本测量工具和实验器材的读数与使用。
(3)考选择实验器材:①从给定的器材中确定所需;②补充试题中遗漏的器材;③替换不合理的器材。
(4)考实验步骤:①掌握正确的实验步骤;②给步骤排序或改错;③补漏或删除多余的步骤。
(5)考安装调试:①按正确的次序安装器材;②电路实物连接。
(6)考实验数据处理、实验结果分析:①确定有效数字;②利用公式处理数据;③利用图像处理数据;④会分析实验现象和误差原因。
高三物理实验复习策略1、加强实验实际操作和观察能力的培养:动手操作是实验的主体,没有操作过程就没有实验。
课程标准强调了“能独立完成知识内容表中所列的实验”,这表明每个考生都必须独立、认真做好每一个实验。
而是否真的做过实验,对试题的理解和给出的解答是不一样的,只有独立完成所规定的实验,才可能达到课程标准中“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”这一要求。
因而我们在学校仪器设备允许的情况下,尽可能把大纲中要求的实验都让学生亲手再做一遍,提高其动手能力。
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探究速度随时间变化的规律
1.实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.
2.实验原理
3.实验步骤
(1)按照如图1所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;
(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;
(3)把小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后放开小车;
(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;
(5)换纸带重复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析.
4.注意事项
(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行.
(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,防止钩码落地及小车与滑轮相撞.
(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,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.数据处理
(1)目的
通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等.
(2)方法
①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质.
②利用逐差法求解平均加速度
a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2⇒a =a 1+a 2+a 33=(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2
③利用平均速度求瞬时速度:v n =
x n +x n +12T =d n +1-d n -12T
④利用速度—时间图象求加速度
a.作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;
b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.
2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动
(1)x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离.
(2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差:Δx 1=x 2-x 1,Δx 2=x 3-x 2….
(3)T 是相邻两计数点间的时间间隔:T =0.02n (打点计时器的频率为50 Hz ,n 为两计数点间计时点的间隔数).
(4)Δx =aT 2,只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.
6.复习启示
高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,是在教材实验的基础上创设新情景.因此,要在夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养,善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.
7.情景拓展
.数据处理方法:
(1)加速度的获得:靠重物的拉力获得加速度→长木板倾斜靠重力获得加速度.
(2)速度的测量方法:由打点纸带求速度→测定遮光片的宽度d和遮光片通过光电门的挡光
时间Δt,由v=d
Δt求速度.
(3)加速度的测量方法:由打点纸带利用逐差法求加速度→利用经过两个光电门的瞬时速度,由速度位移关系式求加速度.。