高考物理一轮复习必修第一册第一章运动的描述匀变速直线运动第5讲实验：研究匀变速直线运动的特点课件

第5讲实验：研究匀变速直线运动的特点原理装置图(1)不需要平衡摩擦力。(2)不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。操作要领(1)平行：细绳、纸带与长木板平行。(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置。(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。(4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏。(5)适当：悬挂槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。续表

融通多彩实验方案

1．鲁科版新教材——测量小车的瞬时速度实验装置图[要点解读](1)本实验小车沿倾斜木板加速运动的动力是小车重力沿斜面向下的分力。(2)本实验可避免因细绳与木板不平行引起的误差。2．粤教版新教材——测量沿斜面运动小车的瞬时速度实验原理及数据处理方法与鲁科版新教材实验类似。实验装置图4．共同的注意事项(1)实验中先接通电源，后让小车运动，实验完毕应先断开电源后取纸带。(2)小车到达长木板末端前应让小车停止运动，防止小车落地和小车与滑轮相撞。(3)选纸带时应选点迹清晰的，且舍去打点密集部分。(4)注意区别计时点和计数点，明确计数点间的时间间隔。(5)作图像时，纵、横坐标轴单位的选取要适当，同时注意连线的原则。5．一致的误差分析思路(1)木板的粗糙程度不同引起的误差。(2)电源频率不稳引起的误差。(3)测量纸带上的打点位移有误差。(4)在坐标纸上描点、作图时引起误差。一、基础考法保住分考查点(一)实验原理与操作1．(2023·浙江1月选考，节选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如甲所示。(1)需要的实验操作有________(多选)。A．调节滑轮使细线与轨道平行B．倾斜轨道以补偿阻力C．小车靠近打点计时器静止释放D．先接通电源再释放小车(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为________cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点2时小车的速度大小为：________m/s(结果保留3位有效数字)。答案：(1)ACD

(2)2.75

1.47[关键点拨]实验操作的四点注意(1)实验前应调节纸带和细绳，使其与木板平行。(2)在研究匀变速直线运动的实验中，可通过改变悬挂的槽码来改变加速度，无需平衡小车的摩擦力。(3)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。(4)在小车到达木板末端前应让小车停止运动，以防止小车与滑轮相撞及槽码落地。考查点(二)数据处理与误差分析2．在做“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T0＝0.02s的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表所示：(1)计算vF的公式为vF＝________(用已知量字母表示)。(2)根据表中记录的数据，作出v-t图像，令B点为计时起点，并求得物体的加速度a＝_______m/s2。对应点BCDEF速度/(m·s－1)0.1220.1640.2050.2500.289(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。3．(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。(2)根据第(1)小题结果补全实验点，如图甲所示。答案：(1)24.00

80.0

(2)见解析图甲(3)70.0

59.0

(4)b

2k二、创新考法不失分创新角度(一)实验器材的创新1．某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔Δt。(1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要________(填“天平”或“刻度尺”)；(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为4.50cm，记录时间间隔的数据如表所示，编号1遮光带2透光带3遮光带…Δt/(×10－3s)73.0438.6730.00…根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v3＝________m/s(结果保留两位有效数字)；(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔分别为Δt1、Δt2，则重力加速度g＝________(用d、Δt1、Δt2表示)。[创新点分析]利用光栅板和光电传感器测重力加速度，重在考查创新实验中器材的选取、数据的处理及误差分析。

创新角度(二)实验原理的创新2．某学习小组用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和刻度尺。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方适当位置固定两个位置可调节的光电门A、B，A、B均与数字计时器N相连，小球与光电门A、B在同一竖直线上。(1)实验前先用游标卡尺测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则小球的直径为d＝________cm。(2)接通电磁铁M的开关，吸住小球；测出两光电门的高度差h；断开M的开关，小球自由下落，数字计时器记录小球经过光电门A、B的时间分别为t1、t2，则可求得重力加速度g＝________。(用测得的物理量符号表示)(3)若实验中发现光电门A出现故障，不能使用，则用剩余器材________(选填“能”或“不能”)正确测得重力加速度。[创新点分析](1)利用光电门测小球经过光电门的速度。(2)利用v22－v12＝2gh或v2＝2gh计算重力加速度的大小。

创新角度(三)数据处理的创新3．用如图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。(1)实验的主要步骤：①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d＝__________mm。②用刻度尺测量A点