高考物理关于小车的实验步骤
第1章 实验一 探究小车速度随时间变化的规律 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)
实验一 探究小车速度随时间变化的规律目标要求 1.会正确使用打点计时器，学会利用纸带上的点迹求物体的速度和加速度.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．实验技能储备一、打点计时器1．作用：计时仪器，当所用交变电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点． 2．结构(1)电磁打点计时器(如图)(2)电火花计时器(如图)3．工作条件：⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：8 V 交变电源电火花计时器：220 V 交变电源二、实验：探究小车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、槽码、刻度尺、导线、交变电源． 2．实验过程(1)按照实验装置，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，下端挂合适的槽码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停在靠近打点计时器处，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)更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析． 3．数据处理(1)求物体的速度与加速度①利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －12T .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利用速度—时间图像求加速度a ．作出速度—时间图像，通过图像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 ①x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离．②Δx 是两个连续相等的时间内的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2，…. ③若Δx 等于恒量(aT 2)，则说明小车做匀变速直线运动．④Δx ＝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． 4．注意事项(1)平行：纸带、细绳要与长木板平行．(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，防止槽码落地及小车与滑轮相撞． (4)减小误差：小车的加速度应适当大些，可以减小长度测量的相对误差，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)小车从靠近打点计时器位置释放． 5．误差分析(1)纸带运动时摩擦力不均匀，打点不稳定引起误差． (2)计数点间距测量有偶然误差． (3)作图有误差．考点一 教材原型实验例1 (2019·全国卷Ⅰ·22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在A 、B 、C 、D 、E 五个点中，打点计时器最先打出的是_____点．在打出C 点时物块的速度大小为_____ m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________ m/s 2(保留2位有效数字)．答案 A 0.233 0.75解析 根据题述，物块加速下滑，在A 、B 、C 、D 、E 五个点中，打点计时器最先打出的是A 点．根据刻度尺读数规则可读出，B 点对应的刻度为1.20 cm ，C 点对应的刻度为3.15 cm ，D 点对应的刻度为5.85 cm ，E 点对应的刻度为9.30 cm ，AB ＝1.20 cm ，BC ＝1.95 cm ，CD ＝ 2.70 cm ，DE ＝3.45 cm.两个相邻计数点之间的时间间隔T ＝5×150 s ＝0.10 s ，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出C 点时物 块的速度大小为v C ＝BC ＋CD 2T ≈0.233 m/s.由逐差法可得a ＝CD ＋DE －(AB ＋BC )4T 2，解得a ＝0.75 m/s 2.例2 (2018·北京卷·21改编)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．主要实验步骤如下：a ．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．b ．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O (t ＝0)，然后每隔相同的时间间隔T 选取一个计数点，如图乙中A 、B 、C 、D 、E 、F ……所示．c ．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v 1、v 2、v 3、v 4、v 5……d ．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，如图丙所示．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)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50 Hz 交变电源 B ．电压可调的直流电源 C ．刻度尺 D ．秒表 E ．天平(含砝码)(2)在图中已标出计数点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v －t 图像．(3)观察v －t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是________________．v －t 图像斜率的物理意义是__________________．(4)描绘v －t 图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度ΔxΔt 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt 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Δx 大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”)． 答案 (1)A C (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化 加速度 (4)越小越好 有关解析 (1)打点计时器使用的是交变电源，故选A ，不选B ；相邻打点间的时间是已知的，故不选D ；计数点间的距离需要用刻度尺测量，故选C ；由于不需要知道小车和重物的质量，故不需要天平(含砝码)，故不选E.(2)连线时要让尽量多的点在一条直线上，其他点均匀地分布在直线两侧．(3)可以依据v －t 图像是倾斜的直线(斜率一定)，即小车的速度随时间均匀变化，判断出小车做匀变速直线运动；v －t 图像的斜率表示加速度．(4)严格地讲，Δx Δt 表示的是Δt 内的平均速度，只有当Δt 趋近于0时，ΔxΔt 才表示瞬时速度，因此若用ΔxΔt 表示各计数点的瞬时速度，对Δt 的要求是越小越好；从实验的角度看，选取的Δx越小，用ΔxΔt 计算得到的平均速度越接近计数点的瞬时速度，但Δx 过小，测量误差增大，因此选取的Δx 大小与速度测量的误差有关．考点二 探索创新实验对本实验的改进创新的方法1．实验器材的改进及速度的测量方法(如图)2．获得加速度方法的改进靠重物的拉力获得加速度―→长木板倾斜靠重力获得加速度，如图甲、乙所示．3．用频闪照相的方法、滴水法或光电计时器代替打点计时器．通过以上装置的改进能最大限度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定，使小车尽可能做匀加速直线运动，以提高实验的精确度． 例3 (2020·海南卷·14(2))某同学用如图(a)所示的装置测量重力加速度．实验器材：有机玻璃条(白色是透光部分，黑色是宽度均为d ＝1.00 cm 的挡光片)，铁架台，数字计时器(含光电门)，刻度尺．主要实验过程如下：(1)将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；(2)用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图(b)所示，读出两挡光片间的距离L ＝________ cm ；(3)手提玻璃条上端使它静止在________方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；(4)让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为t 1＝10.003 ms 和t 2＝5.000 ms ； (5)根据以上测量的数据计算出重力加速度g ＝________ m/s 2(结果保留三位有效数字)． 答案 (2)15.40 (3)竖直 (5)9.74 解析 (2)两挡光片间的距离 L ＝15.40 cm －0 cm ＝15.40 cm(3)手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过． (5)玻璃条下部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为 v 1＝dt 1＝1.00×10－210.003×10－3m/s ≈1 m/s玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为v 2＝d t 2＝1.00×10－25.000×10－3m/s ＝2 m/s根据速度位移公式有v 22－v 12＝2gL 代入数据解得加速度g ＝v 22－v 122L≈9.74 m/s 2.例4 (2017·全国卷Ⅱ·22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器．实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt ； ③用Δs 表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v 表示滑块在挡光片遮住光线的Δt 时间内的平均速度大小，求出v ；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③； ⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v －Δt 图，如图(c)所示． 完成下列填空：(1)用a 表示滑块下滑的加速度大小，用v A 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v 与v A 、a 和Δt 的关系式为 v ＝________.(2)由图(c)可求得v A ＝______ cm/s ，a ＝______ cm/s 2.(结果保留3位有效数字) 答案 (1)v A ＋12a Δt (2)52.1 16.6(16.4～16.8均可)解析 (1)设挡光片末端到达光电门的速度为v ，则由速度时间关系可知：v ＝v A ＋a Δt ，且v ＝v A ＋v2联立解得：v ＝v A ＋12a Δt ；(2)由题图(c)可读出v A ≈52.1 cm/s ，图线的斜率k ＝12a ＝53.6－52.4(180－35)×10－3 cm/s 2≈8.28 cm/s 2， 即a ≈16.6 cm/s 2.例5 某实验小组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10 Hz ；通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为1 mm)读取的5个连续影像的读数依次为x O 、x A 、x B 、x C 、x D .x O x A x B x C x D 5.1 cm15.86 cm30.91 cm50.25 cm73.90 cm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________(选填x O 、x A ……)； (2)物块到达B 点时的速度v B 为________ 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 为________ m/s 2(保留3位有效数字)． 答案 (1)x O (2)1.72 (3)4.30解析 (1)由于刻度尺的最小分度为0.1 cm ，读数需要估读，则x O 不符合刻度尺读数要求． (2)由于B 点是A 、C 两点的中间时刻，所以v B ＝x C －x A 2T ＝(50.25－15.86)×10－22×0.1 m/s ≈1.72 m/s(3)由逐差法得物块的加速度大小为a ＝x BD －x OB 4T 2＝73.90－30.91－(30.91－5.10)4×0.12×10－2 m/s 2≈ 4.30 m/s 2.课时精练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)电火花计时器使用的是________ V 的________(填“直流”或“交变”)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 几个计数点． (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/s 2；(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8 V 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 ．使用的电源频率越高，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答案 (1)220 交变 (2)左 (3)0.23 0.40 (4)偏小 (5)BC 解析 (1)电火花计时器使用220 V 的交变电源；(2)小车从静止开始做加速运动，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v B ＝OC －OA 2T ＝5.80－1.202×0.1×10－2 m/s ＝0.23 m/s由逐差法得加速度大小为a ＝BD －OB 4T 2＝(7.20－2.80)－2.804×0.12×10－2 m/s 2＝0.40 m/s 2 (4)如果在实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，根据运动学公式Δx ＝aT 2得，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8 V 的交变电源，故A 错误；为了充分利用纸带，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 ＝1f 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． 2．(2022·浙江省高三模拟)某同学利用图甲所示的实验装置，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(未到达滑轮处)．从纸带上选取便于测量的部分，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．(1)实验中除了打点计时器外，下列还需要用到的测量器材是________． A ．游标卡尺 B ．秒表 C ．毫米刻度尺D ．托盘天平(2)通过分析纸带上的数据，可判断物块开始减速的时刻位于________． A ．计数点5和6之间某时刻 B ．计数点6和7之间某时刻 C ．计数点7和8之间某时刻(3)若打点计时器所接电源的频率为50 Hz ，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.(均保留三位有效数字) 答案 (1)C (2)B (3)1.00 1.20解析 (1)本实验需要根据纸带上的数据计算物块的速度，故需要用到刻度尺测量点距，C 正确．(2)从题图乙可以看出，物块从计数点1开始加速，相邻相等的时间间隔的位移差大约为2 cm ，而第6个到第7个计数点间的距离与第5个到第6个计数点间的距离相比增加了1.27 cm ，故开始减速的时刻位于计数点6和7之间某时刻，B 正确． (3)相邻计数点的时间间隔T ＝0.1 s ，则计数点5对应的速度v 5＝x 462T ＝(9.00＋11.01)×10－22×0.1m/s ≈1.00 m/s由逐差法可得匀加速阶段的加速度大小为 a ＝x 46－x 244T 2＝(9.00＋11.01－5.01－7.01)×10－24×0.12 m/s 2 ≈2.00 m/s 2因而v6＝v5＋aT＝1.20 m/s.3.(2020·江苏卷·11)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究．用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示．(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________．(2)下列主要操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置④打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图乙所示．已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为_____ m/s2.(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向．从该视频中截取图片，________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度．答案(1)小钢球(2)①③④②(3)9.6(9.5～9.7均可)(4)仍能解析(2)安装好器材后，先打开手机摄像功能，再由静止释放小球．这类似于使用打点计时器时先接通电源，再释放纸带，故顺序是①③④②.(3)由题图乙读得x1＝2.50 cm，x2＝26.50 cm，x3＝77.20 cm，由(x3－x2)－(x2－x1)＝gT2，T＝16s，解得g≈9.6 m/s2.(4)释放时手抖动，导致小球的运动偏离了竖直方向，但在小球下落过程中，小球竖直分运动仍然是加速度为重力加速度g的运动，故仍能用(3)问中的方法测出重力加速度．4．如图甲，用电磁打点计时器测定物体做自由下落运动时的加速度，实验打出一条较长纸带，一同学在该纸带上截取了不同位置的(a)(b)(c)(d)四段进行测量处理，每段纸带上有三个计时点，按顺序依次编号为0～11，测量结果如图乙所示．所用电源频率为50 Hz.(1)5、6两点之间撕掉了________个计时点；(2)通过对四段纸带的计算分析，下述判断比较接近事实的是________．A．物体开始下落时的加速度最接近重力加速度B．当地的重力加速度约为9.56 m/s2C．随物体速度的增大当地重力加速度减小D．实验中物体所受阻力不可忽略答案(1)1(2)AD解析(1)由Δx＝x m－x n＝(m－n)aT2可估算(m－n)＝ΔxaT2＝(3.70－2.54)×10－29.8×0.022≈3即5、7计时点之间有3个T时间段，两个计时点(包括6点)，如图所示，故5、6之间有1个计时点．(2)设四段对应加速度分别为g1、g2、g3、g4，则由Δx＝gT2得g1＝g2＝9.75 m/s2、g3＝9.5 m/s2、g4＝9.25 m/s2.由此可见，开始下落时物体的加速度最接近重力加速度，A正确；随物体速度增大，加速度明显减小，说明所受阻力明显增大，因此当地重力加速度应大于且更接近9.75 m/s 2，B 错误；当地重力加速度是不变的，C 错误；由于加速度减小明显，阻力不可忽略，D 正确．5.某物理小组利用图甲所示的装置测当地的重力加速度g ，在铁架台上安装两个光电门，光电门1固定，光电门2可上下移动．将电磁铁通电，小铁球静止在电磁铁下端，调整两光电门的位置，让电磁铁断电后，小球沿竖直线通过两个光电门，光电计时器能记录小铁球从光电门1运动至光电门2的时间t .(1)用游标卡尺测量小铁球的直径，测量结果如图乙所示，则小铁球的直径D ＝________ cm ；(2)使小铁球由静止下落，用铁架台上的固定刻度尺测出两个光电门之间的距离h ，及对应的运动时间t .保证光电门1的位置不变，多次改变光电门2的高度，并测出多组h 和t ，以h t为纵坐标，以t 为横坐标，作出h t－t 的关系图线如图丙，不考虑小铁球直径对实验的影响，则纵截距的含义是________________________；当地重力加速度的测量值g ＝________ m/s 2(结果保留两位有效数字)．(3)如果考虑空气阻力对实验的影响，则重力加速度的测量值与真实值相比________(填“偏小”“相等”或“偏大”)．答案 (1)1.000 (2)小铁球经过光电门1时的速度 9.7 (3)偏小解析 (1)游标卡尺的精确度为0.05 mm ；游标卡尺的主尺读数为10 mm ，游标尺读数为0.05×0 mm ＝0.00 mm ，则小铁球的直径D ＝10 mm ＋0.00 mm＝10.00 mm ＝1.000 cm ；(2)设小铁球经过光电门1的速度为v 1，根据位移－时间公式则有h ＝v 1t ＋12gt 2，变形得h t ＝v 1＋12gt 由此可知纵截距的含义是小铁球经过光电门1时的速度，斜率为k ＝12g 结合图像可得g ＝2k ＝2×2.76－2.030.15m/s 2 ≈9.7 m/s 2(3)如果考虑空气阻力对实验的影响，实际小铁球下落的加速度变小，则测得的重力加速度偏小．。
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律【含答案】
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律1.实验原理(1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。
(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。
(3)作出a-F图象和a-图象,确定其关系。
2.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m。
(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。
(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。
(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图,以m'g作为拉力F,作出a-F图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作出a-图象。
4.数据分析(1)利用Δx=aT2及逐差法求a。
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
(3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比。
5.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。
在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
(2)不重复平衡摩擦力。
(3)实验条件:m≫m'。
(4)“一先一后一按”:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
【最新高考真题解析】1.（2020年北京卷）在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。
高中物理车辆加速实验教案
高中物理车辆加速实验教案
实验目的：通过实验观察车辆在不同斜坡角度下的加速情况，探究斜坡角度对车辆加速的影响。
实验材料：小汽车模型、斜坡模型、测量工具（尺子、计时器）、斜坡倾角度测量仪器
实验步骤：
1. 准备工作：搭建斜坡模型，使用测量仪器测量斜坡的倾角度，并确定一条平坦的道路作为控制组。
2. 将小汽车模型放置在斜坡的起点位置，并用计时器记录小汽车模型从起点到终点所需的时间。
3. 将小汽车模型放置在控制组的起点位置，并用计时器记录小汽车模型从起点到终点所需的时间。
4. 重复以上步骤多次，取平均值作为实验结果。
实验结果：记录不同斜坡倾角下小汽车模型的加速时间，并与控制组进行对比，观察斜坡倾角对小汽车加速的影响。
实验分析：根据实验结果进行数据分析，得出结论斜坡倾角对小汽车加速的影响。
拓展实验：可以尝试改变小汽车模型的重量，观察不同重量对加速的影响。
实验注意事项：
1. 实验中要注意小汽车模型的安全，小心操作。
2. 实验过程中注意测量准确，避免误差。
实验总结：通过本实验，我们得出了斜坡倾角对小汽车加速的影响，对于进一步了解物体在斜坡上的加速运动具有一定的参考意义。
【恒心】50天高考物理夯实基础-实验5
(4)下面是本实验的数据记录及数据处理表.
物理量
数据 实验次数 1 2 3 4 5
10个间隔 橡皮筋做 10个间隔 的功 均匀的点 均匀的点 Wn(J) 的距离s(m) 的时间T(s)
W1＝W W1＝2W W3＝3W W4＝4W W5＝5W 0.200 0.282 0.300 0.400 0.458 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
图2
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验
解析
(1)打点计时器必须用交流电，A 项错误；实验仪器
安装时，必须平衡摩擦力，B 项错误；每次实验小车必须 从同一位置由静止弹出，C 项正确；根据所得数据分别作 出橡皮筋所做的功 W 与小车获得的最大速度或小车获得 的最大速度的平方、立方等图象，找出合力做的功与物体 速度变化的关系，D 项正确．
Hz ，则打 B 点时小车的瞬时速度大小为 ______________ m/s(保留三位有效数字)．
图4
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验
解析
根据实验原理、实验操作步骤、误差分析、注意事
项判断；应用运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求 瞬时速度． ①平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故 不能挂钩码平衡摩擦力，选项 A 错误；本实验中，近似认 为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远 小于小车的质量， 选项 B 错误； 实验时， 为充分利用纸带， 应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项 C 正确． AC 18.59－5.53×10 ②vB＝ ＝ 2t 0.2
－2
m/s＝0.653 m/s.
答案
①C
②0.653
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验
(浙江选考)高考物理二轮复习 专题06 实验：探究加速度与力、质量的关系试题(含解析)-人教版高三全
实验：探究加速度与力、质量的关系1．实验原理〔见实验原理图〕〔1〕保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系． 〔2〕保持合外力不变，探究加速度与质量的关系． 〔3〕作出a －F 图象和a －1m图象，确定其关系．2．实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺． 3．实验步骤〔1〕用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m 和m′，把数据记录在表格中； 〔2〕把实验器材安装好，平衡摩擦力；〔3〕在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量m′记录在表格中； 〔4〕保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验； 〔5〕算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中；〔6〕用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示合外力，即砝码和小盘的总重力m′g，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作图线；〔7〕用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。
4．数据处理〔1〕利用Δx ＝aT 2与逐差法求a .〔2〕以a 为纵坐标，F 为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a 与F 成正比．〔3〕以a 为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a 与m 成反比．1．须知事项〔1〕平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动．〔2〕不重复平衡摩擦力．〔3〕实验条件：m≫m′.〔4〕一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．2．误差分析〔1〕因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．〔2〕摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．1．用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50 Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．〔1〕在验证“质量一定，加速度与合外力的关系〞时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____．A．木板右端垫起的高度过小〔即平衡摩擦力不足〕B．木板右端垫起的高度过大〔即平衡摩擦力过度〕C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量〔即〕D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量．〔2〕实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，如此小车运动的加速度＝_____.〔结果保存3位有效数字〕〔3〕小车质量一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示，如此小车的质量_____.〔g=10m/s2〕【答案】〔1〕BD 〔2〕2.00 〔3〕 0.4〔2〕相邻两计数点间还有4个点未画出，如此两计数点间时间间隔小车运动的加速度〔3〕设绳子拉力为，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得：对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得：联立解得：，整理得：由关系图象可得：，解得：。
高中物理小车实验教案
高中物理小车实验教案
实验目的：通过观察小车在不同斜度上的运动情况，探究斜面的角度对小车运动的影响，并进一步掌握斜面上物体的平衡和运动规律。
实验器材：小车、斜面、测斜仪、尺子、计时器
实验步骤：
1. 将斜面倾斜角度设置为10度，将小车置于斜面上，并用测斜仪测量斜面的角度确保准确。
2. 推动小车，开始计时，并观察小车在斜面上的运动情况。
3. 记录小车的运动时间和行程长度，计算小车在斜面上的速度。
4. 重复以上步骤，将斜面的倾斜角度分别设置为20度、30度、40度等，进行多组实验数据采集。
5. 根据实验数据分析小车在不同斜度上的运动情况，总结斜面的角度对小车运动的影响。
实验要点：
1. 实验中要注意小心操作，确保小车在斜面上不会掉落或受到其他影响。
2. 实验数据采集要准确，多次重复实验以获得可靠的结果。
3. 实验后要对数据进行分析和总结，得出结论并进行讨论。
实验预期结果：
随着斜面角度的增加，小车在斜面上的运动速度会加快，运动距离也会增加。
拓展实验：
可以尝试改变小车的质量、斜面的摩擦系数等因素，探究它们对小车运动的影响。
实验总结：
通过这个实验，学生将能够深入理解斜面上物体的平衡和运动规律，为进一步学习物理学提供基础。
高考物理总复习 实验一 探究匀变速直线运动的特点
它拖着纸带运动，在纸带上打下一行小点； (4)关闭：关闭电源，取下纸带； (5)更换：增减所挂的槽码(或在小车上放 置重物)，更换纸带，再做两次实验
(2)不需要满足悬挂槽码的质量远小于小
车的质量
二、数据测量及数据分析 1．数据测量 (1)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 计时起点，以后依次每隔四个点取一个计数点，并标明0，1，2，3，4，…， 如图所示．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过光电门的平均速度vത
vത = Δx
Δt
，画出vതΔt图像如图乙．
(1)实验中挡光片的宽度是多少时，求得的速度最接近小车过A点时
的瞬时速度( A )
A．2 cm
B．6 cm
C．10 cm
D．8 cm
(2)小车前端过A处的瞬时速度大小为___0._3_8_0__ m/s.
(3)小车的加速度大小为__0_._73_6___ m/s2.
(2)观察所得到的直线，分析小车的速度随时间的变化规律． 3．实验结论 小车的速度随时间均匀增加．
三、误差分析 1．根据纸带测量的位移有误差． 2．电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等． 3．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 4．用作图法，作出的v t图像并不是一条直线． 5．木板的粗糙程度并非完全相同．
关键能力·分层突破
考点一 教材原型实验 例1 某同学用打点计时器测量小车的瞬时速度和加速度，实验室提 供了以下器材： (1)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、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不 需要的器材是_弹__簧_测__力__计__．
解析：本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计．
物理探究小车速的随时间变化的规律实验
物理探究小车速的随时间变化的规律实验
前言:
本实验旨在探究小车在匀加速运动过程中,速度随时间的变化规律。
通过测量不同时刻小车的位移,并绘制速度-时间图,从而验证小车运动符合匀加速运动的定义和公式。
实验原理:
匀加速运动是指物体的加速度保持不变的运动。
根据运动学公式:
v = u + at
s = ut + 1/2 at^2
其中v为末速度,u为初速度,a为加速度,t为时间,s为位移。
实验步骤:
1.准备实验器材:小车、测量尺、计时器等。
2.在平整的实验台上,测量出一定的位移距离,例如2米。
3.给小车一个已知的初速度u,开始计时。
4.在不同时刻记录小车的位移s。
5.根据位移和时间,计算出每个时刻的速度v。
6.绘制速度-时间图。
预期结果:
1.速度-时间图呈线性增长。
2.根据图像斜率可计算出加速度a。
3.代入公式可验证位移s与时间t的关系。
思考题:
1.如果给小车一个初速度u,加速度a会发生什么变化?
2.如果改变小车的质量,加速度a会有何影响?
3.实验误差的来源有哪些?如何减小误差?
总结:
通过本实验,我们可以直观地观察到小车在匀加速运动过程中,速度随时间变化的规律,并验证了相关运动学公式。
实验过程中也可以思考影响加速度的各种因素,培养科学探究的能力。
高中物理汽车过拱桥教案
高中物理汽车过拱桥教案
实验名称：汽车通过拱桥的物理原理
实验目的：通过实验，让学生掌握汽车通过拱桥时的物理原理，了解拱桥结构对汽车行驶的影响。
实验材料：
1. 小型玩具汽车
2. 木制的小型拱桥
3. 测量尺
4. 计时器
实验步骤：
1. 将拱桥放置在水平桌面上，确保桥两端稳固支撑。
2. 将小型玩具汽车放在拱桥的一端，用测量尺测量汽车与桥顶的距离。
3. 用计时器计时汽车从桥一端到桥另一端的时间。
4. 将汽车放在拱桥下面的桌面上，计时汽车从桌面一端到桥另一端的时间。
5. 对比两次实验结果，让学生思考为什么汽车在拱桥上行驶更快。
实验问题：
1. 为什么汽车在拱桥上行驶会更快？
2. 拱桥的结构对汽车行驶有何影响？
实验总结：
通过此实验，我们可以得出以下结论：
1. 汽车在拱桥上行驶更快是因为拱桥结构能够减小汽车的阻力，使汽车更容易通过。
2. 拱桥的结构可以提高汽车行驶的效率，减小能量消耗，是一种高效的交通建筑。
延伸实验：
可进行不同高度、不同形状的拱桥实验，比较汽车通过不同拱桥的效果，让学生进一步了解拱桥结构对汽车行驶的影响。
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。
专题05 探究加速度与物体受力、物体质量的关系(原卷版)-2023年高考物理实验题专项突破
专题05探究加速度与物体受力、物体质量的关系1.实验设计原理本实验的实验装置图如图所示(1)实验方法：控制变量法。
(2)实验条件：M >m 。
小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。
(3)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。
在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车能够拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
多次实验无需重复平衡摩擦力（用小车所受重力的分力平衡摩擦力，mgsin θ=μmgcos θ，与小车质量无关)。
2.实验步骤(阻力补偿法)(1)测量：用天平测量小盘和砝码的总质量m 和小车的质量M 。
(2)安装：按照实验装置图把实验器材安装好，暂时不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）。
(3)平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一薄木块，使小车在不挂砝码和小盘的情况下能匀速下滑。
(4)实验操作①将小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上，小车停在打点计时器处，先接通电源后释放小车，打出一条纸带，取下纸带，并计算出小盘和砝码的总重力，即小车所受的合外力。
②保持小车的质量M 不变，改变砝码和小盘的总质量m ，重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a 。
④描点作图，作a -F 图像。
⑤保持砝码和小盘的总质量m 不变，改变小车质量M ，重复步骤①和③，作Ma 1图像。
3.实验数据处理(1)利用2aT x =∆及逐差法求a 。
(2)以a 为纵坐标，F 为横坐标，根据各组数据的点，作出a -F 图像，图像是一条过原点的直线，说明a 与F 成正比。
(3)以a 为纵坐标，M1为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a 与M 成反比。
典例1：（2021·湖南·高考真题）某实验小组利用图（a ）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。
主要实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量垫块厚度h ，示数如图（b ）所示，h =___________cm ；（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n 和滑块对应的加速度a ；（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：n 123456()2/m s a -⋅0.0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图（c ）上描点，绘制图线___________。
高中物理悬浮小车实验教案
高中物理悬浮小车实验教案
实验目的：通过悬浮小车实验，让学生掌握悬浮力、重力、摩擦力等物理概念，加深对这些概念的理解。
实验材料：悬浮小车、水平台、滑轮、刻度尺、弹簧测力计、砝码、线轮、计时器。
实验步骤：
1. 将水平台放在桌面上，并将悬浮小车放在水平平台上。
2. 将滑轮固定在水平台的一侧，并将线轮穿过滑轮，并将一个端点连接到悬浮小车上。
3. 在线轮的另一端挂上一砝码，并通过弹簧测力计测量砝码施加在小车上的拉力。
4. 记录下实验开始时悬浮小车的位置，并开始计时器。
5. 缓慢增加施加在小车上的拉力，直到小车开始移动为止。
6. 记录下小车移动的时间，并根据刻度尺上的刻度值计算小车的加速度。
7. 反复进行实验，改变砝码的重量，观察小车受到的拉力、移动的速度等参数的变化。
实验注意事项：
1. 实验中要注意安全，避免砝码掉落造成伤害。
2. 实验结束后，要及时清理实验现场，保持实验设备整洁。
实验结果分析：
根据实验结果，可以得出以下结论：
1. 小车受到的拉力与砝码的重量成正比。
2. 小车受到的拉力与小车的加速度成正比。
3. 小车受到的摩擦力与小车的重量成正比。
通过这个实验，学生可以更深入地了解悬浮力、重力、摩擦力等物理概念，并加深对这些概念的理解。
高中物理第二章实验探究小车速度随时间变化的规律
第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1.会正确使用打点计时器打出匀变速直线运动的纸带。
2.会用描点法作出 v-t 图象。
3.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
【学习重点】能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
【学习难点】会计算各点的瞬时速度。
【预习自测】1.实验目的：探究小车速度随变化的规律。
2.实验原理：利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。
3.实验器材：打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写片、。
4.实验步骤（1）如课本31页图所示，把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）把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。
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，接通后，放开，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。
换上新纸带，重复实验三次。
（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。
为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。
在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……（5）利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：（6）以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
（7）通过观察思考，找出这些点的分布规律。
实验报告【实验目的】1．学会使用打点计时器并掌握数据的处理方法．2．能运用v－t图象探究小车速度随时间变化的规律．【实验原理】1．数据采集的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离x1，x2，x3，…然后再算出相邻的两个计数点间的距离Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，…这样可以减小相对误差．2．速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点间的平均速度来代替的．3．加速度的计算方法：通过测得的速度，描绘出v－t图象，然后求图线的斜率．【实验器材】小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线(若干)、刻度尺．【实验步骤】1．把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离定滑轮的一端，连接好电路，如图所示．2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码，接通电源，待打点计时器打点稳定后再放开小车，让小车拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源．3．换上新纸带重复操作三次．4．在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点．5．选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量，把数据填入表格．6．计算出各计数点的瞬时速度，填入表格中．7．增减所挂钩码数，再做两次实验．【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，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．3．安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上．4．避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及时用手按住．5．当小车停止运动时，立即切断电源．6．牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜．如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离．7．画v－t图象时，注意让所画直线尽量经过较多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧；同时注意坐标轴单位长度的选取，要使图象分布在坐标平面的大部分面积.【数据处理】纸带粘贴处：1．钩码质量为50g时2、钩码质量为100g时1. 图象：2.图象：【误差分析】【实验结论】2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。
2019版高考物理实验增分创新版讲义：实验五探究功与速
实验五探究功与速度变化的关系一、实验目的1．通过实验探究外力做功与物体速度变化的关系。
2．通过分析实验数据，总结出外力做功与物体速度平方的正比关系。
二、实验原理1．不是直接测量对小车做功，而是通过改变橡皮筋条数确定对小车做功W、2W、3W、…。
2．由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。
这样，进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据。
3．以橡皮筋对小车做的功为纵坐标，分别以小车获得的速度v、v2、…为横坐标，作出W-v、W-v2、…曲线，分析这些曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系。
三、实验器材小车(前面带小钩)、长木板(在两侧适当的对称位置钉两个铁钉)、打点计时器、纸带、学生电源、导线(若使用电火花计时器则不用学生电源)、5条同规格的橡皮筋及毫米刻度尺。
四、实验步骤1．仪器安装：(1)按实验原理图将仪器安装好。
(2)平衡摩擦力：在长木板有打点计时器的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，轻推小车，纸带打出的点间距均匀，即小车能做匀速直线运动为止。
2．测量与记录：(1)先用1条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W，将这一组数据记入表格。
(2)用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为2W，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格。
(3)用3条、4条、…橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。
五、数据处理1．求速度：实验获得如图所示纸带，利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离，如纸带上A、C两点间的距离x，则v＝x2T(其中T为打点周期)。
2．记数据：计算W、2W、3W、…时对应v、v2的数值，填入表格。
3．作图象：在坐标纸上分别作出W-v和W-v2图线，从中找出功与速度变化的关系。
4．得结论：从图象分析外力对物体做功与物体速度变化的关系为W∝v2。
高中物理滑动小车实验教案
高中物理滑动小车实验教案实验目的：通过实验，让学生掌握滑动小车的运动规律，理解滑动摩擦力的影响，培养学生的动手能力和实验操作技能。
实验原理：滑动小车在斜面上滑动时，重力将小车往下拉，同时斜面给予小车水平方向的压力，摩擦力将阻碍小车向下移动。
实验材料：1. 斜面2. 滑动小车3. 测量尺4. 计时器实验步骤：1. 将斜面设置在水平面上，固定好，确保斜度适中。
2. 在斜面上放置滑动小车，确保小车可以顺利滑动。
3. 记录小车从斜面顶部滑动到底部所用的时间。
4. 用测量尺测量小车滑动的距离。
5. 重复实验多次，取平均值。
6. 根据实验数据，计算小车的平均速度和摩擦力的大小。
实验注意事项：1. 实验过程中要注意小心操作，避免发生意外。
2. 实验完成后要及时清理实验现场，保持实验室的整洁。
3. 记录实验数据要准确，不得造假。
4. 实验完成后要将实验器材归位，确保器材完好。
实验结果及分析：根据实验数据计算得到小车的平均速度和摩擦力的大小，可以得出结论：斜面的角度越大，小车滑动的速度越快，摩擦力越大。
学生通过实验可以有效地理解滑动小车的运动规律，并加深对物理知识的理解。
拓展实验：1. 将斜面改为不同的材质，比较滑动小车速度和摩擦力的变化。
2. 改变滑动小车的质量，比较不同质量的小车在斜面上运动的情况。
评分标准：1. 实验操作规范，注意事项遵守程度。
2. 数据记录准确性。
3. 实验结果分析和结论推理的逻辑性。
希望通过这个实验，学生能够更深入地理解物理学知识，并激发他们对科学实验的兴趣。
高中物理高考复习课件：学生实验-用打点计时器测量小车的速度
更接近瞬时速度，正确的措施是___A_____.
A.换用宽度更窄的遮光条
B.换用宽度更宽的遮光条
C.提高测量遮光条宽度的精确度
D.使滑块的释放点更靠近光电门
隔0.02s打一次点。
构造
原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出
的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放 电，于是在运动的纸带上就打出一系列点迹.（无振针）
二、光电门（教材16页）：
1、工作原理：
2、测速度具体方法：
下面具体看看在实验室怎 么利用打点计时器测速度
一、实验原理（教材19页）：
5.为减小实验误差，A、B、C、D…不一定是连续的计时点，可
以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点的时间间
隔T＝0.1 s.
6.计算某计数点的瞬时速度时，一般地Δx、Δt应取该计数点前、
后两个计数点之间的位移和时间，vn＝
Δxn＋Δxn＋1 2T
（. 准确值）
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【例题1】如图所示是一条打点计时器打出的纸带，电源频率为50 Hz,0、 1、2、3、4、5、6是七个计数点.每相邻两个计数点之间还有四个点未画 出，各计数点到0的距离如图所示.
第一章 描述运动的基本概念
1.4 学生实验：用打点计时器测量小车的速度
平时提的“速度”“速率”都是 “瞬时速度”和“瞬时速率”的简称
两种测量仪器
原理：当Δt足够小时，平均速度 v
=
Δx Δt 就可以认为是
测量时刻的瞬时速度.
一、打点计时器：
记录运动物体的位置和时间的仪器.
电磁打点计时器和电火花打点计时器
1、电磁打点计时器（教材16页）
使用低压（ 4~6V）交流电源，当电源的频率是50Hz时，
高中物理车辆碰撞实验教案
高中物理车辆碰撞实验教案
实验目的：通过观察和分析，了解车辆碰撞中的能量转化和动量守恒原理。
实验器材：两个小汽车模型、直线轨道、测量尺、计时器、摄像设备。
实验步骤：
1. 将直线轨道平放在实验台上，确保轨道表面光滑无障碍。
2. 将两个小汽车模型放在轨道上，一个作为运动车辆，一个作为被碰车辆。
3. 用测量尺测量两辆车的质量和速度，并记录下来。
4. 将运动车辆推向被碰车辆，使它们相撞。
5. 用计时器记录碰撞过程中的时间，并观察碰撞后车辆的运动情况。
6. 通过观察车辆碰撞的过程，分析能量转化和动量守恒的原理。
实验结果分析：
1. 车辆碰撞中，能量会转化为形式各异的能量，包括动能、热能等。
2. 碰撞前后，总动量守恒，即碰撞前后车辆的总动量保持不变。
3. 根据碰撞前后车辆速度和质量的变化，可以计算出碰撞前后的动能变化，分析能量的转化。
实验注意事项：
1. 实验中要注意安全，避免车辆碰撞造成伤害。
2. 实验过程中要严格按照步骤进行，确保数据的准确性。
3. 实验结束后要及时清理实验器材，保持实验室的整洁。
实验延伸：
1. 可以修改车辆的质量、速度等参数，观察碰撞结果的变化。
2. 可以将碰撞实验与能量守恒、动量守恒等理论进行比较，深入分析碰撞过程中的物理规律。
实验总结：
通过本实验，我们深入了解了车辆碰撞中的能量转化和动量守恒原理，加深了对物理规律的理解和应用。
希望同学们能够通过实验，进一步提高对物理学知识的认识和理解。
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2019年高考物理关于小车的实验步骤
查字典物理网的小编为大家整理了2019年高考物理中探究小车速度随时间变化的规律实验步骤，希望对大家有所帮助。
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了解打点计时器的构造;会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律;通过分析纸带测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度;学会用图像法、列表法处理实验数据。
高考物理常见考法
纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现，以致在学业水平测试和高考中也做为重点考察内容，是选择、填空题的形式出现，同学们要引起重视。
高考物理实验目的
1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物体的运动。
2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
高考物理实验原理
⑴电磁打点计时器
①工作电压：4~6V的交流电源
②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹
⑵电火花计时器
①工作电压：220V的交流电源
②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹
③打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花，于是在纸带上就打下一高考物理系列的点迹。
⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法
0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若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。
⑶由纸带求物体运动加速度的方法
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz)，因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2、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，s1、s2、s
3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若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。
3、由纸带求物体运动加速度的方法：
①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两
计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。
②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
高考物理实验器材
小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花打点计时器(或打点计时器)，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
高考物理实验步骤
1.把一端附有定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，如图所示。
2.把一条细绳拴在小车上，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地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它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，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。
也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线, 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
高考物理注意事项
1.纸带打完后及时断开电源。
2.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。
3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。
4.不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。
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(n-1)t。
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才适用)。
7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。
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。
高考物理误区提醒
要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度，在运算的过程中注意长度单位的换算、时间间隔的求解、有效数字的说明。