纸带问题(高一物理)
纸带求加速度
理想纸带和实际纸带求加速度总结沁县中学王春雷高一物理对利用纸带判断物体运动的性质和求加速度。
为教学重点内容。
学生对纸带问题未能正确处理，现将此类问题总结如下；一、由于匀变速直线运动的特点是：物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为S1、S2、S3、……Sn，则有S2-S1=S3-S2=S4-S3=……=Sn-Sn-1=aT2即任意两个连续相等的时间内的位移差相符，可以依据这个特点，判断原物体是否做匀变速直线运动或已知物体做匀变速直线运动，求它的加速度。
例1：某同学在研究小车的运动的实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02s打一个计时点，该同学选A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中，单位是cm。
试计算小车的加速度为多大？解：由图知：S1=AB=1.50cm S2=BC=1.82cm S3=CD=2.14cm S4=DE=2.46cm S5=EF=2.78cmS2-S1=0.32cm S3-S2=0.32cm S4-S3=0.32cm S5-S4=0.32cm 即又说明：该题提供的数据可以说是理想化了，实际中不可能出现S2-S1= S3-S2=S4-S3= S5-S4，因为实验总是有误差的。
例2：如下图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。
我们求出该小车运动的加速度，应怎样处理呢？此时，应用逐差法处理数据。
由于题中条件是已知S1、S2、S3、S4、S5、S6共六个数据，应分为3组。
即即全部数据都用上，这样相当于把2n个间隔分成n个为第一组，后n个为第二组，这样起到了减小误差的目的。
而如若不用逐差法而是用：再求加速度有：相当于只用了S6与S1两个数据，这样起不到用多组数据减小误差的目的。
很显然，若题目给出的条件是偶数段都要分组进行求解，分别对应：二、若在练习中出现奇数段，如3段、5段、7段等。
高一物理力学中的纸带实验
焦， 动能 的增加量等于 Ｚ 焦（ 取 三位有 效数 字） 。这样验证 的系 统误差总是使重力势能 的减少量＞ 动能的增加量 ，原 因是重锤 和
解答 ： 重锤 重力势 能 的减少 量 为 Ｅ ｐ ＝ ｍ ｇ ｈ ＝ １ ． Ｏ ０ ｘ ９ ． ８ ｘ ７ ７ ． ７ ６ ＝ ７ ． ６ ２ Ｊ
［
ｚ Ｉ 。／ １
。 （ ｃ ｍ ） ｌ
实验一 ： 随意拉 动通 过打点计 时器的纸带 ， 重点研 究物体 运 动的快慢—— 速度 问题 。
解答 ： 根据题意 ， 相邻两计数点间 的时间间隔为 Ｔ ＝ ０ ． ０ ８ ｓ
测量点： １ ０ ． Ｏ Ｏ ｃ ｍ； １ ２ ． ６ ０ ｅ ｍ； ２ ２ ． ６ ０ ｃ ｍ； ３ ０ ． ０ ０ ｃ ｍ
生
，
这里 △ 可以用 直尺测量 出两点 问的距离 （ 或根据题 目 提
８ ５ ． ７ ３ ｅ ｍ， 重物 由 Ｏ点运 动到 Ｃ点 ， 重力 势能 的减 少量等 于 ７ ． ６ ２
供 的数据 计算得到 ） ， Ａｔ 为两点问的时间问隔。瞬时速度： 在匀 变速 直线 运动中 ， 某点的瞬时速度可 以由此点前后两点间的平均
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３ ｘ ０ ． ０ ８ ０
１ ００ ０ ） × １ ０ － ２ ｍ ／ ｓ ２ ＝ ２ ５ ｍ／ ｓ ２ 一 ‘
．
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．
实验 三 ： 在实验二的基础上 ， 纸带 随物体 自由下 落 ， 重点研究 实验三应用 了实验二求瞬时速度 的方法 ， 可求出物体在任意 物体 只在重力做功 的条件下 ， 重力势能的减少和动能 的增加之 间 时刻 的动能 Ｅ ｋ ＝ ｍ ｖ ２ ／ ２ ，再根据 纸带上 的点量 出任 意两点 间的距 的关 系。由此看 出 ， 熟练使用打点计 时器是三个实验成功 的先决 离—— 物体下落 的高度 ，求 出下落过程 中重力势能 ＝ ｍ ｇ ｈ的减
高一物理优质课件：纸带的处理办法
[例4] 一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间， 一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好 从汽车的旁边通过。试求： (1)汽车在追上自行车前运动多长时间与自行车相 距最远？此时的距离是多少？ (2)汽车经多长时间追上自行车？追上自行车时汽 车的瞬时速度是多大？
解析 (1)法 1 基本规律法 汽车与自行车的速度相等时两车相距最远，设此时
位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动．
纸 2．求瞬时速度
带 根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度
问 题
等于该段时间中间时刻的瞬时速度.
的 分 3．求加速度
Sn
Sn+1
析 和
(1)逐差法
则vn
sn
sn1 2T
处 虽然用 a x 可以根据纸带求加速度，但
理 方
T2
只利用一个Δx时，偶然误差太大，为此应采取
经过的时间为 t1，汽车的速度为 v1，两车间的距离为 Δx，则有 v1＝at1＝v 自 所以 t1＝va自＝2 s Δx＝v 自 t1－12at21＝6 m
法 3 极值法或数学分析法 设汽车在追上自行车之前经过时间 t1 两车相距 最远，则 Δx＝x1－x2＝v 自 t1－12at21 代入已知数据得 Δx＝6t1－23t21 由二次函数求极值的条件知 t1＝2 s 时，Δx 最大 所以 Δx＝6 m
法 4 图象法
自行车和汽车运动的 v-t 图象如图所示，由图可以看 出，在相遇前，t1 时刻两车速度相等，两车相距最 远，此时的距离为阴影三角形的面积， t1＝va1＝63 s＝2 s Δx＝v21t1＝6×2 2 m＝6 m
由此可以看出，各段位移都用上了，能有效地减少偶然误差．
核心素养优化提升 高一物理必修1 双基全讲与全练清北必刷题 附答案详解纸带问题分析 基础强化
高中物理素养精品全讲全练2018年8月纸带问题分析【学习目标】1．知道电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理2．学会使用打点计时器3．会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4．能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释：1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示．2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器，它的工作原理可以用图甲、乙来说明．当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲所示，则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永久磁铁使簧片受到一个向下的力；当交流电转为负半周时，电流方向如图乙所示，簧片左端变为S极，永久磁铁使簧片受到一个向上的力．随着交变电流方向的周期性变化，簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来．位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点．如果在复写纸下有运动的纸带，振针就在纸带上打出了一系列的点．交流电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s．3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．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行点迹．当电源频率是50Hz时，也是每隔0.02s打一次点．4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源；当电源的频率为50Hz时，都是每隔0.02s打一个点．②电磁打点计时器使用4～6V交流电，电火花打点计时器工作电压是220V交流电．③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器，打出的纸带上的点，都记录了纸带运动的时间．如果纸带是跟物体连接在一起的，纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究点之间的距离，就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况．④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小，实验误差较小．5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸下穿过．将计时器接入50Hz交流电源，从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅较小，再升高电压至6V；对电火花计时器，应将墨粉纸盘套在纸盘轴上，两条纸带要对齐穿过限位孔，墨粉纸盘夹在中间，使用220V交流电源．②开启打点计时器，待1～2s再拖动纸带打出点，观察点迹是否清晰，打完纸带后，立即关闭电源．③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正时大致从以下方面注意：电源电压较低情况下，可适当提高(对电火花计时器这种情况较少)；调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘)；调整打点计时器．④调整打点计时器．如果打不出点，首先要检查压纸框的位置是否升高，阻碍了振片上的振针打不到纸带上，若是，可将压纸框向下压，恢复到原来的位置．这种情况一般是由于操作不当引起的．另外也可能是振片没有工作，在共振情况下，此时可松动固定振片的螺丝，适当调节振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作．如果振片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直到打出点为止．若振针向下调节过长，则打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细．⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源)，也能在纸带上打出点迹，这是因为直流输出单向脉冲电流，频率为100Hz，会导致数据处理时错误．⑥使用电火花计时器时，若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下，打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带，否则会只用纸盘的某一位置，打出的点迹颜色较淡；若使用双纸带，将墨粉纸盘夹在中间，拖动时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉纸盘会随纸带转动，电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，点迹颜色较重，而上面的纸带没有点迹，可重复使用，但用两条纸带时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后都应立即关闭电源．要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释：1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．②利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．2.实验器材附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源． 3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况．4.实验步骤①把附有滑轮的长木板放在实验台上，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，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码．放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面．③使小车停在打点计时器处，先接通电源，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，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带．从这三条纸带中选用一条最清晰的，记录为纸带Ⅰ．④增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ．⑤在打纸带I 时的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ．⑥整理器材．5.注意事项(1) 平行：纸带和细绳要和木板平行．(2) 一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后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)弄清间隔：要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T ＝0.02×5s ＝0.1s ．(6)仔细描点：描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位．用细铅笔认真描点． 要点三、实验数据的处理要点诠释：1. 纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．2.纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T ＝0.1s ．3.采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x 1、x 2、x 3、x 4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．11x x ＝，221x x x -＝，332x x x -＝，445x x x -＝，554x x x -＝．4. 根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据x v t∆=∆，求出任意两点间的平均速度，这里△x 可以用直尺测量出两点间的距离，△x 为两点间的时间间隔数与0.02s 的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度．(2)粗略计算瞬时速度某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，DG F v v =或DF E v v =．【说明】在粗略计算E 点的瞬时速度时，可利用x v t∆=∆公式来求解，但需注意的是，如果取离E 点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E 点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点． 各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即1212x x v t ∆+∆=∆，2322x x v t∆+∆=∆…(△t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中：①如何由实验数据得出v-t 图象有了原始实验数据，如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t 图象，具体的运动规律便能直接显现．根据表格中的v 、t 数据，在直角坐标系中仔细描点．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 图象，它是一条倾斜的直线，如图所示．②如何由实验得出的v-t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行：一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到．小车运动的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值△t ，速度也会增加相同的值△v ．也就可得出结论：小车的速度随时间均匀增加(或变化)．二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论，既然小车的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么v 随t 变化的函数关系式为v ＝kt+b ，显然v 与t 成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化)．6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v 1、v 2、v 3、v 4、v 5…T 为计数点间的时间间隔．211v v a T -=，322v v a T -=，433v v a T -=，…，1n n n v v a T+-=． 求加速度的平均值 122132111()()()++++⋅⋅⋅+-+-+⋅⋅⋅+--===n n n n a a a v v v v v v v v a n nT T从结果看，真正参与运算的只有v 1和v n+1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用．方法二：逐差法求 41123∆-∆=x x a T ，52223∆-∆=x x a T ，63323∆-∆=x x a T ，则 1234561232()()39++∆+∆+∆-∆+∆+∆==a a a x x x x x x a T 这样可使各点的瞬时速度都参与了运算，可减小误差．比较两种方法，“方法二”比“方法一”好，一般不用方法一．方法三：由图象求加速度由多组数据描绘出v-t 图象，v-t 图象的直线斜率即为物体运动的加速度．三种方法中，最准确，科学的是方法三，不过较繁一点．要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图，这个系统由A 、B 两个小盒子组成．将红外线、超声波发射器A 盒固定在小车上，接收传感器B 盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A 等高．小车上A 盒发射器对着接收器B ，并处在同一直线上．将接收传感器B 探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机，利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系．将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理，就可以分析小车的速度随时间的变化．根据小车的两个位置变化可求得△x ，两位置的时间差为△t ，则小车速度x v t∆=∆．(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A 管发出光线，B 管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时问就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度△x 和测出的时间△t ，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度x v t ∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭．由于遮光板的宽度△x 很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度．(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s ，这样便记录了物体运动的时间．而物体运动的位移则可以用尺子量出．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的．【巩固练习】一、选择题：1．当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹．下列关于纸带上点迹的说法中，正确的是( )A ．点迹越密集，说明物体运动越快B ．点迹越密集，说明物体运动越慢C ．点迹越密集，说明振针打点越快D ．点迹越密集，说明振针打点越慢2．如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )3．有一身高为H 的田径运动员正在进行100m 国际比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s 60．得到照片后测得照片中人的高度为h ，胸前号码布上模糊部分的宽度是△L ，由以上数据可以知道运动员的( )A ．100 m 成绩B ．冲线速度C ．100m 内的平均速度D ．100m 比赛过程中发生的位移大小4．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中不正确的是( )A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动5．在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sB．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sC．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sD．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0.10s6．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的( )A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算7．在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是( ) A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D．适当增加挂在细绳下钩码的个数二、填空题：1．在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)________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平板上，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_____________．2．在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4＝__________ m/s，小车的加速度大小a＝______m/s2.(结果保留三位有效数字)3．某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个计时点取好了一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，纸带被撕断了，如图所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：(填字母)(1)从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的________．(2)打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2.4．在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出．由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度v＝________，物体运动的加速度a＝________(结果保留两位有效数字)．5．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如左图所示．(1)如果测得C、D两点相距2.70 cm，D、E两点相距2.90 cm，则在打D点时小车的速度是________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v－t坐标系中描点(如右图所示)，由此可求得小车的加速度a＝________m/s2.6．某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A＝16.6 mm，s B＝126.5 mm，s D＝624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________s；(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字)；(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s D和f表示)．【答案与解析】一、选择题：1．B解析：振针打点的周期相同，点迹越密说明在相同的打点周期内，纸带运动的距离越小，即纸带运动越慢，故选项B正确．2．B解析：匀速直线运动时纸带上的点迹是均匀的，故只有选项B正确．3．B、D解析：号码布上的模糊部分是闪光照片上人1s60时间内前进的位移，实际人前进的位移为HLh，因此可以知道1s60时间内运动员的平均速度，由于时间比较短，可用这段时间内的平均速度代表运动员冲线的速度，故选项B正确；没有测量运动员跑完100 m的时间，故无法知道100 m成绩和100 m内的平均速度，所以选项A、C均错；100 m比赛是直线运动，其位移大小为100m，故D选项正确．4. B解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，故A项正确．在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，不能紧靠在打点计时器上，故B项不正确．应先通电后再放小车，故c项正确．不要让小车碰在滑轮上．故D项正确．5．A6．B、C、D解析：满足纸带长度要求的前提下，应使加速度适当大一点，可使相同时间内的位移大一些，便于减小测量误差，所以A错．7. ACD解析：选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A项正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B错，D对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确．二、填空题：1. (1)A中应先通电，再放开纸带；(2)D中取下纸带前应先断开电源；(3)补充步骤G：换上新纸带，重复上述步骤三次步骤顺序为：BFECADG解析:在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，要先接通电源，再放开纸带；在取下纸带前要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三次即打三条纸带，然后选择理想纸带进行处理．2. 0.405 0.7563. (1)C (2)0.6解析：因小车做匀变速直线运动，加速度保持不变，打A 纸带时，加速度3221222(36.030.0)10m /s 0.1x x x a T T --∆-⨯＝＝＝＝0.6 m/s 2. 又小车运动的加速度：5223x x a T -＝， 则4、5两点间隔为： 232352336.010m 30.60.1m 5410m x x aT ⨯⨯⨯⨯－－＝＋＝＋＝所以从纸带A 上撕下的那段应是C.4. 0.25 m/s 0.30 m/s 2解析：T ＝5×0.02 s＝0.1 s ， 2.30 2.62cm /s 0.25 m /s 20.2E DF v T +＝＝＝， 2222()()7.82 5.11cm /s 0.30 m /s 30.3DE EF FG AB BC CD a T ++-++-＝＝＝ 5. (1)1.40 (2)5.00解析：(1)根据匀变速直线运动的规律，打D 点的速度等于CE 段的平均速度，即25.6010m /s 1.40 m /s 220.02D CE v T -⨯⨯＝＝＝ (2)根据描点作一条过原点的直线，直线的斜率即为小车的加速度．图象如图所示，求出加速度为5.00 m/s 2.6. (1)0.1 s (2)2.5 (3)2(32)75D B A s s s f a -+= 解析：(1)因相邻的两计数点间还有4个计时点，故50.1 s t T ＝＝ (2)由匀变速直线运动的特点可知：3624.5126.510 2.5 m /s 220.1BD C s v t -⨯⨯－＝＝＝. (3)设1B A s s s －＝，2C B s s s －＝，3D C s s s －＝，则2312s s at －＝，221s s at －＝，即232123s s s at ＋－＝，55t T f ＝＝，故27532D B A a s s s f－＋＝，所以2(32)75D B A s s s f a -+=.。
高一物理必修一知识点归纳
高一物理必修一知识点归纳高中物理教材涵盖的内容很广，知识点多，同学们复习的时候最好是模块式的复习，今天小编在这给大家整理了高一物理必修一知识点归纳，接下来随着小编一起来看看吧!高一物理必修一知识点归纳高一物理中运动的描述相关知识点一、时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。
例如：第3s末、3s时、第4s初……均为时刻;3s内、第3s、第2s至第3s内……均为时间间隔。
区别：时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。
二、路程与位移的关系位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。
路程是运动轨迹的长度，是标量。
只有当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。
一般情况下，路程≥位移的大小。
三、速度与速率的关系四、速度、加速度与速度变化量的关系五、运动图像的含义和应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中，经常用到的有x-t图象和v—t图象。
1.理解图象的含义：(1)x-t图象是描述位移随时间的变化规律。
(2)v—t图象是描述速度随时间的变化规律。
2.了解图象斜率的含义：(1)x-t图象中，图线的斜率表示速度。
(2)v—t图象中，图线的斜率表示加速度。
2高一必修一匀变速直线运动的研究一、匀变速直线运动的基本公式和推理1.基本公式三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。
利用公式解题时注意：x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。
解题时要有正方向的规定。
2.常用推论二、运动图像的理解及应用1.研究运动图象：(1)从图象识别物体的运动性质。
(2)能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义。
(3)能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义。
(4)能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义。
(5)能说明图象上任一点的物理意义。
高一物理物理实验试题
高一物理物理实验试题1.图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。
现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。
回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有。
(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源（2）本实验中，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的顺时速度v和下落高度h。
某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v。
b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。
d．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确，正确的是。
（填入相应的字母）【答案】AD、d【解析】(1)要测量重力势能，测量高度，选A，需要打点计时器工作，选D（2）略2.在用打点计时器测定小车做“匀变速直线运动的加速度”的实验中，在装置安装正确后打出的纸带如图所示，已知交流电源频率是50Hz，计数点的选取如图，则C点的速率vc = ___m/s，小车加速度a = __m/s2．【答案】0.125 ,0.3【解析】小车在C点的速率vc =，小车加速度a =故答案为：0.125 ，0.33.（1）在做“研究平抛运动”的实验时，需要让小球多次沿同一轨道运动。
通过描点法画出小球的运动轨迹。
下面列出了一些操作要求，其中正确且必要的是。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次必须由同一位置静止释放小球C．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降D．小球运动的斜槽轨道必须光滑E、为了比较准确地描出小球平抛运动的轨迹，应该用平滑的曲线把所有点连接起来。
高一物理纸带实验
高一物理纸带实验引言：物理实验是学习物理知识的重要途径之一，其中纸带实验是一种常见且简单的实验。
通过这个实验，我们可以了解静电的基本原理以及电荷的相互作用。
本文将详细介绍高一物理纸带实验的步骤、原理和实验结果。
一、实验目的本实验的目的是通过摩擦纸带产生静电，观察纸带的行为并探究静电的基本原理。
二、实验器材1. 一个塑料梳子；2. 一条丝绸布；3. 一条尼龙绸布；4. 一条纸带；5. 一块挂针。
三、实验步骤1. 将塑料梳子梳理头发，使头发带有静电；2. 用头发静电带电的塑料梳子摩擦丝绸布，丝绸布也带上了静电；3. 将带有静电的丝绸布靠近纸带，观察纸带的行为；4. 用带有静电的塑料梳子摩擦尼龙绸布，尼龙绸布也带上了静电；5. 将带有静电的尼龙绸布靠近纸带，再次观察纸带的行为；6. 将挂针靠近纸带，观察纸带的行为。
四、实验原理1. 静电的产生：当两种不同材料摩擦时，由于摩擦作用，电子从一个材料转移到另一个材料上，使得材料带上静电。
在本实验中，塑料梳子和丝绸布、尼龙绸布之间的摩擦产生了静电。
2. 电荷的相互作用：电荷之间存在相互吸引和相互排斥的作用。
同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引。
在本实验中，纸带上的电荷与丝绸布和尼龙绸布上的电荷发生相互作用，从而观察到纸带的行为。
五、实验结果在实验过程中，我们观察到以下现象：1. 当带有静电的丝绸布靠近纸带时，纸带会被吸引，向丝绸布靠近；2. 当带有静电的尼龙绸布靠近纸带时，纸带会被排斥，远离尼龙绸布；3. 当挂针靠近纸带时，纸带会受到挂针的吸引，向挂针靠近。
六、实验分析与讨论通过以上实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同材料之间的摩擦可以产生静电；2. 同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引；3. 静电力的作用可以使纸带发生运动。
七、实验应用静电现象是我们日常生活中常见的现象，例如我们在冬天脱下羊毛衣时，会感到一阵电击。
此外，静电现象还在很多实际应用中发挥重要作用，例如喷墨打印机、电子复印机、除尘器等。
(完整版)高一年级物理必修一课后习题答案
高一年级物理必修一课后习题答案第一章运动的描述1 问题与练习1．解答子弹长约几厘米,枪口到靶心的距离大于几十米,两者相差千倍以上.研究子弹从枪口击中靶心的时间一般都可忽略子弹的长度,把子弹看做质点,这样带来的时间误差不到10-4 s.子弹穿过一张薄纸的时间是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间.若把子弹看做质点,则子弹穿过一张薄纸就不需要时间,所以,研究子弹穿过一张薄纸的时间,不能把子弹看做质点.说明能否把物体看做质点是由问题的性质决定的,而不是由物体的大小决定.选用本题是为了说明一颗小子弹,在前一种情况可看成质点,而在后一种情况就不能看成质点.2．解答“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动,“地球的公转”是说地球相对太阳的运动,“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动,“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动.说明要求学生联系一些常见的运动指认参考系,可加深学生对参考系的理解.这类问题有时也需要仔细、深入地思考才能得出正确的答案.如我们说通信卫星是静止卫星、说静止卫星相对地球静止是模糊的.说静止卫星相对地面（某点）静止是正确的,静止卫星相对地球中心是运动的.3．解答诗中描写船的运动,前两句诗写景,诗人在船上,卧看云动是以船为参考系.云与我俱东是说以两岸为参考系,云与船均向东运动,可认为云相对船不动.说明古诗文和现代文学中,我们会发现一些内容与自然科学有关,表明人文科学与自然科学是相关的.教材选用本诗是为了凸现教材的人文因素.4．解答xA=-0．44 m,xB=0．36 m2 问题与练习1．解答A．8点42分指时刻,8分钟指一段时间.B．“早”指时刻,“等了很久”指一段时间.C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间,“3秒末”指时刻.2．解答公里指的是路程,汽车的行驶路线一般不是直线.3．解答（1）路程是100 m,位移大小是100 m.（2）路程是800 m,对起跑点和终点相同的运动员,位移大小为0；其他运动员起跑点各不相同而终点相同,他们的位移大小、方向也不同.4．解答3 m8 m5 m-8 m-3 m5 m-3 m5 m-8 m-3 m3 问题与练习1．解答（1）1光年=365×24×3600×3．0×108 m=9．5×1015 m.（2）需要时间为=4．2年2．解答（1）前1 s平均速度v1=9 m/s ；前2 s平均速度v2=8 m/s；前3 s平均速度v3=7 m/s 前4 s平均速度v4=6 m/s；全程的平均速度v5=5 m/sv1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度, v1小于关闭油门时的瞬时速度.（2）1 m/s,0说明本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和（瞬时）速度.3．解答（1）24．9 m/s,（2）36．6 m/s,（3）0说明本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率.应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度.4 问题与练习1．解答电磁打点记时器引起的误差较大.因为电磁打点记时器打点瞬时要阻碍纸带的运动. 2．解答（1）纸带左端与重物相连.（2）A点和右方邻近一点的距离Δx=7．0×10-3 m,时间Δt=0．02 s,Δt很小,可以认为A点速度v==0．35 m/s3．解答（1）甲物体有一定的初速度,乙物体初速度为0.（2）甲物体速度大小不变,乙物体先匀加速、匀速、最后匀减速运动.（3）甲、乙物体运动方向都不改变.4．解答纸带速度越大,相邻两点的距离也越大.纸带速度与相邻两点时间无关.5．解答由题意知音叉振动周期为1300s,测量纸上相邻两波峰的距离（或一个完整波形沿纸运动方向的距离）Δx,纸带运动这段距离的时间Δt=1300s,可以认为该处纸与音叉沿纸带方向的相对速度.5 问题与练习1．解答100 km/h=27．8 m/s2．解答A．汽车做匀速直线运动时.B．列车启动慢慢到达速度50 m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2 min,则加速度为0．42 m/s2,比汽车启动时的加速度小.C、汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东.D．汽车启动加速到达速度的过程中,后一阶段加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大. 3．解答A的斜率,加速度.aA=0．63 m/s2,aB=0．083 m/s2,aC=-0．25 m/s2aA、aB与速度方向相同,aC与速度方向相反.4．解答滑块通过第一个光电门的速度滑块通过第二个光电门的速度滑块加速度第二章匀变速直线运动的研究1 问题与练习1．解答（1）15,16,18,19,21,23,24；图2－8（2）如图2-8所示；（3）可认为是一条直线.2．解答A做匀速直线运动,速度为15 m/s；B做初速度为零,加速度为1．9 m/s2的匀加速直线运动；C做初速度为4 m/s,加速度为0．67 m/s2的匀减速直线运动,6 s时速度为0.图2－93．（1）图2-9,（2）剪下的纸条长度表示0．1 s时间内位移大小,可近似认为速度.v∝Δx,纸条长度可认为表示速度.4．略.2 问题与练习1．解答初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a=0．2 m/s2,末速度v=54 km/h根据v=v0+at得2．初速度v0=72 km/h=20 m/s,加速度a=-0．1 m/s2,时间t=2 min=120 s根据v=v0+at得v=20 m/s-0．1×120 m/s=8 m/s3．（1）4 s末速度为2 m/s,,7 s末速度为1 m/s,最小.（2）这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同.（3）4 s末加速度为零,最小,7 s末加速度为1m/s2、.（4）1 s加速度为正值,7 s末加速度为负值,加速度方向相反.说明速度、加速度都是矢量,比较矢量的大小是按矢量的绝对值判定.图2－104．图2-103 问题与练习1．初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a=0．2 m/s2,时间t=30 s根据得x=10×30 m+×0．2×302 m=390 m根据v=v0+at得v=10 m/s+0．2×30 m/s=16 m/s2．初速度v0=18 m/s,时间t=3 s,位移x=36 m根据得3．初速度v0=0, 速度v=430 km/h=119 m/s, 时间t=210 s根据v=v0+at列车加速度a=(v-0)/t=119/210 m/s2=0．567 m/s24．初速度v0=10 m/s,末速度v=0, 位移x=1．2 m根据v2-v20=2ax得5．若飞机靠自身发动机起飞,飞机初速度为0,加速度a=5 m/s2,位移x=100 m,末速度vx由v2x=2ax得,所以不行.弹射装置使飞机初速度为v0,末速度为v=50 m/s根据v2-v20=2ax得v20=v2-2ax4 问题与练习1．文具橡皮下落得快.纸片揉成很紧的小纸团后,小纸团下落变快.这是因为空气阻力的作用,纸片受的空气阻力大,小纸团受的空气阻力小.2．根据x=gt2得x= ×10×3．02 m=45 m由于空气阻力,下落加速度小于g,计算结果应小于45 m.3．设井口到水面的距离为x,石块下落做自由落体运动,设石块落到水面的时间为t,则有x=gt2=×10×2．52 m=31 m由于声音传播需要一定的时间,所以石块自由下落到水面的时间t＜2．5 s,我们估算的x偏大. 4．由频闪照片知小球各个位置的速度为时间t/s速度v/(m·s-1)0．790．041．160．081．560．121．99画出v-t图象,如图2-11所示.第三章相互作用第四章牛顿运动定律1 问题与练习图4－101．（1）不能炸中目标.如图4-10所示,因为,炸弹被投下后,由于惯性,仍有与飞机相同的水平速度,如果目标是静止的,炸弹就会落到目标的前方.（2）因为,当你跳起时,由于惯性,你仍有与地球相同的速度,所以还回到原处,而不落在原地的西边.2．如果不系安全带,当紧急刹车时,车虽然停下了,但人因惯性而仍然向前运动,会发生危险.系上安全带后,人虽然因惯性向前运动,但受安全带的约束,不致发生危险.3．物体以一定速度向上抛出,在空中向上运动,是由于物体具有惯性,而继续向上运动,不是因为受到了向上的力的作用.4．如果选择了相对于静止的大树做加速运动的汽车为参考系,人在车上观察大树,大树做远离汽车的加速运动.大树的运动状态改变不是因为受到了力的作用,而是因为惯性定律在选择的参考系中不成立.2 问题与练习1．答:没有矛盾.牛顿第二定律公式F＝ma中的F指的是物体所受的合力,而不是其中的某一个力.我们用力提一个放在地面上的很重的物体时,物体受到的力共有三个：手对物体向上的作用力F1,竖直向下的重力G,以及向上的支持力F2.如果F1F阻.而FAB与FBA是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,它们总是大小相等方向相反.由牛顿第二定律：AB－F阻＝maFAB＝ma＋F阻＝4．0×103×0．3 N＋2．0×103 N＝3．2×103 N由牛顿第三定律：FAB与FBA是一对相互作用力,它们总是大小相等方向相反.即FAB＝FBA＝3．2×103 N5．小强没有注意到,相互平衡的两个力是作用在同一物体上的,而作用力和反作用力是分别作用在发生相互作用的两个物体上的,它们不可能是相互平衡的力.5 问题与练习图4－141．如图4-14所示,用作图法求出物体所受的合力F＝87 Nv=at=43．5×3 m/s=131 m/sx=at2= ×43．5×32 m=196 m2．电车的加速度为：电车所受阻力为：F＝ma＝－6．0×103 N,负号表示与初速度方向相反3．人在气囊上下滑的加速度为：滑至底端时的速度为：4．卡车急刹车时的加速度大小为：根据运动学公式：所以：该车超速.6 问题与练习图4－151．取足球作为研究对象,由共点力的平衡条件可知,F1和G的合力F与F2大小相等、方向相反.从图4-15中力的平行四边形定则可求得:2．物体在五个力作用下保持平衡,它们的合力为零.其中任意四个力的合力一定与第五个力大小相等、方向相反.依题意,除F1以外的四个力的合力与力F1大小相等、方向相反.撤去F1,其余四个力不变,它们的合力大小等于F1,方向与F1相反.3．答：当饮料瓶自由下落时,小孔没有水喷出.因为,瓶和水均处于完全失重状态,瓶中各处的水（包括水孔处的水）的压强都是大气压强,故水不能从瓶中流出.图4－164．（1）如图4-16甲所示,由牛顿第二定律：F－mg＝maF＝ma＋mg＝7mg＝70 N 绳子受到的拉力大约为70 N.（2）如图4-16乙所示,由牛顿第二定律：F＋mg＝ma F＝ma－mg＝5mg＝50 N 绳子受到的拉力大约为50 N.图4－175．当坐舱离地面50 m的位置时,升降机在做自由落体运动（图4-17）,人和人手中的铅球均完全失重,所以,球对手无作用力,人没有受到压力的感觉.坐舱做匀减速运动时的加速度为：方向竖直向上所以,人手对铅球的作用力为F：F－mg＝ma F＝ma＋mg＝2．7mg＝135 N。
高中物理 第一章 运动的描述 纸带问题分析练习(提高篇)教科版必修1-教科版高一必修1物理试题
纸带问题分析(提高篇)一、选择题：1．当纸带与运动物体连接时，打点计时器接通频率恒定的电源在纸带上打出一系列点迹．如下关于纸带上点迹的说法中，正确的答案是( )A．点迹越密集，说明物体运动越快 B．点迹越密集，说明物体运动越慢C．点迹越密集，说明振针打点越快 D．点迹越密集，说明振针打点越慢2．如下列图，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )3．在一次常规体检中，某运动员心电图记录仪的出纸速度(纸带移动的速度)是2.0cm/s，如下列图每格边长是0.5cm，由此可知他的心率和他的心脏每跳一次所需的时间分别为( )A．约100次/min，1s B．约75次/min，0.8sC．约80次/min，1.2s D．约60次/min，1s4．有一身高为H的田径运动员正在进展100m国际比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线运动，摄影记者使用的照相机的快门(曝光时间)是1s60．得到照片后测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊局部的宽度是△L，由以上数据可以知道运动员的( )A．100 m成绩 B．冲线速度 C．100m内的平均速度 D．100m比赛过程中发生的位移大小5．关于“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验操作，如下说法中不正确的答案是( )A．长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动6．在实验中，如下关于计数点间时间间隔的说法中正确的答案是( )A．每隔四个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.10sB．每隔四个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.08sC．每隔五个点取一个计数点，如此计数点间的时间间隔为0.08sD．每隔五个点取一个计数点，如此计数点问的时间间隔为0.10s7、图所示为某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带。
提高学生高考物理实验解题能力——以实验“纸带求加速度”为例方法归纳、错误分析
提高学生高考物理实验解题能力以实验 纸带求加速度 为例方法归纳㊁错误分析鲁同心(江苏省清浦中学㊀２２３００１)摘㊀要:近几年高考物理实验的得分普遍较低ꎬ学生的动手实践能力较差ꎬ解决具体问题思路不清晰.本文以高一物理实验案例为基础ꎬ尝试通过方法归纳ꎬ错题分析.精讲精练等方式入手ꎬ努力提高学生的解题能力.根据打点计时器在打在纸带上的点计算物体的瞬时速度和加速度是高中物理实验的常见问题.如何准确㊁快速的计算出加速度?笔者对如何处理加速度做了进一步的探讨ꎬ并统计了学生在习题中容易出现的错误.关键词:纸带ꎻ加速度ꎻ逐差法ꎻ两段法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２０)３１－００８４－０２收稿日期:２０２０－０８－０５作者简介:鲁同心(１９８２.１０－)ꎬ男ꎬ江苏省淮安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀在 探究小车速度随时间变化的规律 的实验中ꎬ要求学生通过对纸带打出点的数据处理ꎬ测量小车瞬时速度和小车运动的加速度.这已经成为考试的热点之一.㊀㊀一㊁方法归纳笔者对加速度计算的方法做如下归纳:为了有效减少测量加速度时的偶然误差ꎬ应用该公式进行数据处理.选择合适的计算方法ꎬ真正减少实验误差.常见方法如下:方法１㊀运用公式Δｘ＝ａＴ２计算.Δｘ＝ｘ２－ｘ１＝ｘ３－ｘ２＝ ＝ａＴ２ꎬ即任意两个相邻相等的时间Ｔ内的位移之差Δｘ＝ａＴ２.利用ｘｍ－ｘｎ＝ｍ－ｎ()ａＴ２求解ꎬ如果纸带给出的数据不是连续的两段位移ꎬ如目前只知道ｘ２和ｘ５ꎬ则可以有ｘ５－ｘ２＝３ａＴ２.方法２㊀利用 逐差法 或 两段法 计算.逐差法:ａ１＝ｘ４－ｘ１３Ｔ２ꎬａ２＝ｘ５－ｘ２３Ｔ２ꎬａ３＝ｘ６－ｘ３３Ｔ２ꎬａ－＝ａ１＋ａ２＋ａ３３＝(ｘ６＋ｘ５＋ｘ４)－(ｘ３＋ｘ２＋ｘ１)９Ｔ２.由于采用将打点纸带分成两大段来处理即 两段法 求运动物体的加速度会更准确ꎬ计算也较简便ꎬ建议教师在教学过程多介绍 两段法 即ꎬｘⅡ－ｘⅠ＝ａｔ２(其中ｔ＝３Ｔ).无论从实际的实验操作时的数据采集ꎬ还是从减小误差的角度ꎬ或者从数据处理的方便ꎬ 两段法 均为最佳方法.㊀㊀二㊁学生常见错误类型统计加速度的计算成为考试中的经典ꎬ学生也能掌握一定的处理方法.但仍然很容易出错.笔者对历次考试中不同类型的学生 纸带的加速度计算 错误类型做了统计如下:㊀１.时间间隔Ｔ没有判断正确ꎬ每段位移的间隔一般为Ｔ＝０.１ｓ或者Ｔ＝０.０２ｓ.２.计算时未将数值换算为国际制单位ｍ.３.有些题目物体做匀减速直线运动ꎬ学生定向思维ꎬ未考虑加速度为负.４.未按题目要求选取有效数字的位数.５.计算的方法并没有准确掌握.㊀㊀三㊁几种典型情况１.直接利用公式求解例１㊀在«探究小车的速度随时间变化的规律»的实验中ꎬ给出了这次实验中的一条纸带ꎬ如图２所示ꎬ其中０㊁１㊁２㊁３㊁４㊁５㊁６都为计数点.从０点开始ꎬ每相邻两个计数点之间的时间间隔为０.１ｓꎬ测得:ｘ１＝１.４０ｃｍꎬｘ２＝４８２.００ｃｍꎬｘ３＝２.６０ｃｍꎬｘ４＝３.２０ｃｍꎬｘ５＝３.８０ｃｍꎬｘ６＝４.４０ｃｍ.则小车的加速度为ｍ/ｓ２.答案:０.６ｍ/ｓ２.点评㊀此类题型由于连续相等时间间隔内的位移差均相等ꎬ所以直接利用方法一计算即可.例２㊀在«研究匀变速直线运动»的实验中ꎬ得到一条纸带如图３所示ꎬＡ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ㊁Ｅ㊁Ｆ㊁Ｇ为相邻的７个计数点ꎬ已知相邻计数点间的时间间隔为０.１０ｓꎬ则利用图中标明的数据(单位:ｃｍ)可得小车的加速度为ｍ/ｓ２ꎬ在打点计时器打出Ｄ点时ꎬ小车的瞬时速度为ｍ/ｓ.答案:１.５７ｍ/ｓ２.点评㊀此题已知的位移不是相邻的ꎬ计算时要注意公式的正确运用.例３㊀小球作直线运动时的频闪照片如图４所示.已知频闪周期Ｔ＝０.１ｓꎬ小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为ＯＡ＝６.５１ｃｍꎬＡＢ＝５.５９ｃｍꎬＢＣ＝４.７０ｃｍꎬＣＤ＝３.８０ｃｍꎬＤＥ＝２.８９ｃｍꎬＥＦ＝２.００ｃｍ.小球在位置Ａ时速度大小ｖＡ＝ｍ/ｓꎬ小球运动的加速度为ｍ/ｓ２.答案:０.６０５ｍ/ｓꎬ－０.９０１ｍ/ｓ２.点评㊀此题是小球做匀减速运动ꎬ计算的加速度应为负值.相邻时间间隔的位移差都不完全相等ꎬ计算需要使用 逐差法 或 两段法 .本题直接运用 两段法 计算简单又容易理解.另外学生在做题时容易定向思维将加速度写成０.９ｍ/ｓ２ꎬ漏掉负号.２.利用 逐差法 或 两段法 求解对比例４㊀某同学在做 测定匀变速直线运动的加速度 实验时ꎬ从打下的若干纸带中选出了如图５所示的一条(每两点间还有４个点没有画出来)ꎬ图５中上部的数值为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为５０Ｈｚ.由这些已知数据计算:(１)该匀变速直线运动的加速度ａ＝ｍ/ｓ２.(２)与纸带上Ｄ点相对应的瞬时速度ｖ＝ｍ/ｓ.(答案均要求保留３位有效数字.)解析㊀相邻计数点间的时间间隔为Ｔ＝０.１０ｓ.方法１㊀利用逐差法ａ１＝ｘ４－ｘ１３Ｔ２ꎬａ２＝ｘ５－ｘ２３Ｔ２ꎬａ３＝ｘ６－ｘ３３Ｔ２ꎬａ－＝ａ１＋ａ２＋ａ３３ꎬａ－＝(ｘ６＋ｘ５＋ｘ４)－(ｘ３＋ｘ２＋ｘ１)９Ｔ２＝１.９３ｍ/ｓ２.方法２㊀利用 两段法将ＯＣ段看成ｘⅠꎬＣＦ段看成ｘⅡꎬ由ｘⅡ－ｘⅠ＝ａｔ２ꎬ(其中ｔ＝３Ｔ)ꎬａ＝ｘⅡ－ｘⅠ３Ｔ２()＝(１５.１０＋１２.７０＋１０.８１)－(９.１０＋７.１０＋５.００)(３ˑ０.１)２ｃｍ/ｓ２＝１.９３ｍ/ｓ２.点评㊀本题中如果是奇数段位移ꎬ可考虑去掉前面较短的位移ꎬ然后在用上述方法处理.两种方法从数学计算上看貌似一样.但细想一下:在实验数据处理时用 逐差法 原理变得较难理解ꎬ实验误差更大ꎬ计算也更复杂.将纸带分成六段ꎬ有的甚至更多ꎬ这样做必然使被测量的长度变短ꎬ增大了测量的相对误差ꎬ这不可能减小实验误差.此题用 两段法 可以达到同样目的.将打点纸带分成较长的两段来处理ꎬ便于数据的测量ꎬ公式的理解ꎬ结果的计算.此法减小了误差ꎬ达到了更好的实验效果.教材中介绍的 逐差法 可以简化为 两段法 .教师在平时的教学中多找出学生出错的主要原因ꎬ将一类题型整合在一起理解ꎬ能帮助学生提高解决物理问题的能力ꎬ可以起到化难为易ꎬ化繁为简ꎬ事半功倍的效果.㊀㊀参考文献:[１]齐春法.对 逐差法 与 二段法 求加速度所引起误差的探讨[Ｊ].物理教学探讨ꎬ２００６ꎬ２４(２７１):２６.[２]刘晓红.几种由纸带求加速度的实验数据处理方法的比较[Ｊ].物理教师ꎬ２００４ꎬ２５(５):３４－３５.[责任编辑:李㊀璟]５８。
(完整)高一物理必修一实验题
(完整)高一物理必修一实验题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一必修一实验题1、在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为v B＝__________ m/s，CE间的平均速度为__________ m/s。
（2）以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如图所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
（3）根据图中作出的图线可得小车运动的加速度为__________ m/s2。
2、一个质点正在做匀加速直线运动，现用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1 s。
分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m，在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m，由此可求得（）A．第1次闪光时质点的速度 B．质点运动的加速度C．从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 D．质点运动的初速度3、某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时的加速度，设计了下述实验：将输液用过的500 mL的玻璃瓶装适量水，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，使其刚好每隔1.00 s滴一滴。
该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行。
图为某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧为起点）。
设该同学质量为50 kg，摩托车质量为75 kg，g＝10 m/s2，根据该同学的实验结果可估算：（1）骑摩托车加速时的加速度大小为__________ m/s2；（2）骑摩托车滑行时的加速度大小为__________ m/s2。
4、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4＝__________ m/s，小车的加速度大小a＝______m/s2。
人教版高一物理必修一第一章第4节测纸带的平均速度和瞬时速度(学案)
测纸带的平均速度和瞬时速度核心知识点一打点计时器的类型及其特点核心知识点二测纸带的平均速度和瞬时速度我们知道位移与发生这段位移所用的时间的比值叫做速度，表达式是v ＝ΔxΔt 。
一般情况下这个表达式求出的v 只是物体在Δt 时间内运动的平均快慢程度，是平均速度。
而要求物体在某个时刻t 的瞬时速度，则可以从t 时刻开始选取很短的时间Δt ，用Δt 时间内的平均速度近似表示t 时刻的瞬时速度，并且Δt 越短，求出的平均速度就越接近t 时刻的瞬时速度。
在利用纸带测瞬时速度时就用了这种思想。
核心知识点三实验的创新本实验中也可以用滴水法或者频闪拍照法代替打点计时器（展示滴水器和频闪照片） 电磁打点计时器 电火花计时器它是一种记录运动物体在一定时间间它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹典型例题核心知识点一某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
（1）电磁打点计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）；电火花计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）。
（2）由图可以知道，A 、B两点的时间间隔是________s ，纸带做的是________（填加速、减速或【答案】（1）4～6；交流；220；交流（2）0.1；加速【解析】（1）电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电，而电火花打点计时器使用的是220V的交流电（2）每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，所以A、B两点之间的时间间隔为，相同时间内的位移逐渐增大，知纸带做的是加速直线运动．总结：要注意两种打点计时器的工作电压的区别。
交互：以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中操作错误的是( )A.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面B.把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4~6V低压交流电源相连C.用手水平地牵动纸带,然后打开电源开关D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,时间间隔为t,用公式计算纸带运动的平均速度答案：C解析：把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面,故A操作错误;把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4 ~6V低压交流电源相连,故B 操作正确;实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故C操作错误;取下纸带,用刻度尺测置最后一个点与计时起点的距离是x0,用公式计算纸带运动的平均速度,故D操作正确.本题选C.核心知识点二【能力提升】打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.(保留两位有效数字)解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s．AC间的距离为14 mm＝0.014 m，AD间的距离为25 mm＝0.025 m.由公式v＝ΔxΔt得：m/s＝0.35 m/s，＝m/s＝0.42 m/s.B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案：0.35 0.42 0.35方法总结：利用v ＝Δx Δt 求某一时刻的瞬时速度时，Δt 越短则平均速度越接近该时刻的瞬时速度。
高一物理专题练习题(正交分解、纸带计算)及答案
一、正交分解练习题1．如下图所示，一个光滑的球在固定的斜面和竖直挡板之间静止，斜面的倾角为θ，球的重力为G，求：球受斜面和挡板的弹力大小。
2．如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为多少？3．重量G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平方向成θ=30°的拉力F，F=20N，物体仍处于静止状态，求：（1）地面对物体的静摩擦力；（2）地面对物体的支持力．4．在水平路面上用绳子拉一个重力为G=220N的木箱匀速运动，绳子与水平路面的夹角θ= 37︒，绳子上的拉力大小为100N，如图所示。
（sin37︒=0.6，cos37︒=0.8）求：(1)木箱受到的支持力F N的大小；(2)木箱与地面间的动摩擦因数。
5．如图所示为一个儿童玩具氢气球被一根轻绳系在地面上，重力G=10N，受到的空气浮力为F1=15N，由于受到水平风力的作用使系球的轻绳与地面成θ角度。
假设水平风力为恒力且大小为F2=5N，求：轻绳的拉力大小和轻绳与水平地面间所成的角度θ6.如图所示，质量M=60 kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m=10 kg的物块一直保持静止不动。
若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α=60°，g取10 m/s2。
求：（1）绳对人的拉力为多大？（2）地面对人的支持力为多大？（3）地面对人的摩擦力为多大？7.如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。
已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（g取10N/kg，sin37°=0.6，co s37°=0.8）。
求：（1）水平风力的大小；（2）人对地面的压力大小；（3）若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）8.某同学设计了一个测量风速大小的装置，用一根细线拴着一个小球，细线上端固定。
人教版新高一物理必修第一册第二章匀变速直线运动的研究—图像问题-ppt精品课件
人 教 版 （ 20 19）高 一物理 必修第 一册 第 二 章 匀 变 速 直线运 动的研 究—— 图像问 题(共 16张PP T)
例一.如图所示是做匀速直线运动的物体M在0～5 s 的x－t图象，求：
(1)第1 s内的速度大小及方向 （2）第五秒内速度大小及方向
人 教 版 （ 20 19）高 一物理 必修第 一册 第 二 章 匀 变 速 直线运 动的研 究—— 图像问 题(共 16张PP T)
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二、利用速度图像求解习题
例五：某物体由A点由静止开始以加速度大小为a1 作匀加速直线运动，经时间t后到达B点，此时物 体的加速度大小变为a2，方向与a1方向相反，又 经时间t物体回到了A点。则： 物体在B点和回到A 点时的速率之比vB:vA 和加速度大小之比a1：a2分 别是
人 教 版 （ 20 19）高 一物理 必修第 一册 第 二 章 匀 变 速 直线运 动的研 究—— 图像问 题(共 16张PP T)
二、利用速度图像求解习题
例二、汽车从静止起做匀加速运动，速度达到v时立
即做匀减速运动，最后停止，全部时间为t，则汽
车通过的全部位移为
(
)
A．v·t C．2v·t
B．v t
二、匀变速直线运动的速度图象- V-t的图像
• A:根据V－t图像判断，运动方向和加速度方向。
v
v
Ｂ
E
Ｄ
0
t0
t
C
0 t0
t
• 一、判断加速度方向与速度方向
• v-纵轴：正数正向，负数负向；数值大则速度大
高一物理运动学题型总结
高一物理运动学题型总结1.题目：运动学题型总结题目描述：本文介绍了六道运动学题型，包括图象问题和纸带问题。
需要读者掌握各种物理量之间的关系，以及如何从图象或纸带中读取所需信息。
2.AB-图象问题给定一个v-t图象，需要求出物体在一段时间内的总路程和位移，以及各个时间段内的加速度。
根据图象的斜率可以计算出加速度，根据面积可以计算出总路程。
位移可以通过起点和终点的位置差求得。
3.D-图象问题给定一个速度-时间图象，需要求出在不同时间段内的加速度、位移、平均速度等物理量。
可以根据图象的斜率和面积来计算这些物理量。
4.物体x-t图象问题给定两个物体的x-t图象，需要判断它们的运动方向、起点位置、相遇时间等信息。
可以根据图象的位置关系和斜率来判断这些信息。
5.平直公路上的汽车问题给定两辆汽车的速度-时间图象，需要判断它们在不同时间段内的加速度、位移、位置关系等信息。
可以根据图象的斜率和交点来判断这些信息。
6.纸带问题给定一段纸带上的数据，需要计算出小车的加速度、瞬时速度、平均速度等物理量。
可以根据计数点和打点计时器的数据来计算这些物理量。
本文将介绍六道运动学题型，包括图象问题和纸带问题。
解题需要掌握各种物理量之间的关系，以及如何从图象或纸带中读取所需信息。
1.AB-图象问题给定一个v-t图象，需要求出物体在一段时间内的总路程和位移，以及各个时间段内的加速度。
可以通过计算斜率和面积来得出加速度和总路程，位移可以通过起点和终点的位置差求得。
2.D-图象问题给定一个速度-时间图象，需要求出在不同时间段内的加速度、位移、平均速度等物理量。
可以通过计算斜率和面积来得出这些物理量。
3.物体x-t图象问题给定两个物体的x-t图象，需要判断它们的运动方向、起点位置、相遇时间等信息。
可以通过计算图象的位置关系和斜率来判断这些信息。
4.平直公路上的汽车问题给定两辆汽车的速度-时间图象，需要判断它们在不同时间段内的加速度、位移、位置关系等信息。
高一物理实验题 带答案
高一物理---实验题1、某同学用图1-1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点取一个计数点，如图1-2中0、1、2……6点所示．图1 -1 图1-2c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3 (x)6.d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e．分别计算出x1、x2、x3 (x)6与对应时间的比值v1、v2、v3 (v)6.f．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列问题：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________和________．(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．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图1-3所示，则x2＝________ cm，x5＝________ cm.图1-3(3)该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你画出小车运动的v－t图线．(4)根据v－t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v＝______ m/s；它在斜面上运动的加速度a＝______ m/s2.(保留两位有效数字）12、某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图7所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，该同学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点，测量数据如图所示，单位是cm .(1)试计算瞬时速度v B＝________ m/s (2)计算小车的加速度a＝________m/s23、某同学用题图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个计时点取一个计数点，T为相邻两计数点的时间间隔,所以测量数据及其标记符号如图所示.（1）打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器。
人教版高一物理必修一第一章第4节测纸带的平均速度和瞬时速度(学案)
测纸带的平均速度和瞬时速度核心知识点一打点计时器的类型及其特点核心知识点二测纸带的平均速度和瞬时速度我们知道位移与发生这段位移所用的时间的比值叫做速度，表达式是v ＝ΔxΔt 。
一般情况下这个表达式求出的v 只是物体在Δt 时间内运动的平均快慢程度，是平均速度。
而要求物体在某个时刻t 的瞬时速度，则可以从t 时刻开始选取很短的时间Δt ，用Δt 时间内的平均速度近似表示t 时刻的瞬时速度，并且Δt 越短，求出的平均速度就越接近t 时刻的瞬时速度。
在利用纸带测瞬时速度时就用了这种思想。
核心知识点三实验的创新本实验中也可以用滴水法或者频闪拍照法代替打点计时器（展示滴水器和频闪照片） 电磁打点计时器 电火花计时器它是一种记录运动物体在一定时间间它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹典型例题核心知识点一某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
（1）电磁打点计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）；电火花计时器使用________V的________电源（填“交流”或“直流”）。
（2）由图可以知道，A 、B两点的时间间隔是________s ，纸带做的是________（填加速、减速或【答案】（1）4～6；交流；220；交流（2）0.1；加速【解析】（1）电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电，而电火花打点计时器使用的是220V的交流电（2）每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，所以A、B两点之间的时间间隔为，相同时间内的位移逐渐增大，知纸带做的是加速直线运动．总结：要注意两种打点计时器的工作电压的区别。
交互：以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中操作错误的是( )A.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面B.把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4~6V低压交流电源相连C.用手水平地牵动纸带,然后打开电源开关D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,时间间隔为t,用公式计算纸带运动的平均速度答案：C解析：把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带上面,故A操作错误;把打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与4 ~6V低压交流电源相连,故B 操作正确;实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故C操作错误;取下纸带,用刻度尺测置最后一个点与计时起点的距离是x0,用公式计算纸带运动的平均速度,故D操作正确.本题选C.核心知识点二【能力提升】打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.(保留两位有效数字)解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s．AC间的距离为14 mm＝0.014 m，AD间的距离为25 mm＝0.025 m.由公式v＝ΔxΔt得：m/s＝0.35 m/s，＝m/s＝0.42 m/s.B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案：0.35 0.42 0.35方法总结：利用v ＝Δx Δt 求某一时刻的瞬时速度时，Δt 越短则平均速度越接近该时刻的瞬时速度。
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练习2：如图所示纸带，时间间隔为0.02s。
A 5.8 B 9.6 C
X1
X2
13.4 D 17.3 mmE
X3
X4
则可以得到，VB= 0.385 m/s VC= 0.575 m/s （保留3位小数）
三、求加速度
△x = aT2
x=v0t+at2/2
a=(v-v0)/t
V2-V02=2ax
练习3：某同学测量匀变速直线运动的加速度，从2
x3
d2
d3
1、时间间隔的选取
常常采取“每隔4个点取一个计数点”或 “每5个点取一个计数点”的办法，则相邻计 数点的时间间隔为0.1秒。
2、位移段的选取
连续相等的时间间隔内的位移指的是 X1,X2,X3或d1,(d2-d1)，(d3-d2)。
一、判断物体的运动性质
1. 根据匀速直线运动特点x=vt，若纸带上各相邻的点 的间隔相等，则可判断物体做匀速直线运动。
带中选中一条纸带的一部分，各个相邻点之间的时间间隔
是0.02s，图上注明了他对各个计时点间距离的测量结果。
A 5.8 B 9.6 C
D
mmE
X1
X2
根据纸带数据，你能得出纸带AC的加速度吗？（保留2位 小数）
a=△x/T2=(x2-x1)/T2= 9.50 m/s2
某次“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，纸带记
纸带问题的分析与处理
习题类型
一、判断物体的运动性质 二、求物体的加速度和某时刻的速度 三、求某两个计数点间的距离
思考与讨论：
下图是一位同学在研究物体运动时得到的 纸带的一部分，已知打点计时器所使用的电 源频率为50Hz。根据纸带你可以直接知道什 么？还能间接知道什么？
A
B
C
D
E
mm
时间间隔和位移段的选取
v，下落高度是h,则有_m_gh__=__m_v_2/2
即验证： mgh = 1 mv2 2
h v
2. 由匀变速直线运动的推论△x=aT2，若所打的纸带上 在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移之差相等， 则说明物体做匀变速直线运动。
例.如图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速
度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每
隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点
间距离的测量结果。（单位：cm）
. . . . . . . 2.80 4.40 6.00 7.60
9.20
10.80
x1 x2 x3
x4
x5
x6
为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算
X2-X1 X3-X2 1.60 1.60
X4-X3 1.60
X5-X4 1.60
X6-X5 1.60
二、求瞬时速度
Vt
2
=V
=
x t
=(V0+V)/2
录如图，从纸带O点（非起点），每5个点取一个计数点，
依次为A、B、C、D、E。则小车运动的加速度是 m/s22（.0保0 留2位小数） 。
OA B
C
D
E
cm
3.00 8.00
15.00
24.00
35.00
实验：验证机械能守恒定律
物体做自由落体运动，只有_重__力_ 做功，物体的 重__力__势__能_与_动__能_ 相互转化，但总的机械能不变。 若物体的某一时刻的瞬时速度是