《高考备考指南 物理 》课件-实验一　探究匀变速直线运动

直线运动的研究第一章

实验一探究匀变速直线运动(本实验对应系统用书P16)栏目导航01知识

梳理查漏02题点

各个击破03配套训练知识梳理查漏1一、实验目标1.练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况.2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度.3.利用打上点的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图像，根据图像求加速度.二、实验器材1.电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸.2.打点计时器(如图所示)(1)作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点(50Hz).

2.打点纸带的作用四、注意事项和误差分析1.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、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50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.(5)作出速度—时间图像，通过图像的斜率求解物体的加速度.(6)计时点：打点计时器在纸带上打出的每个点迹.若用50Hz的交流电，则两个相邻点迹(计时点)的时间间隔为0.02s.(7)计数点：为了方便研究运动规律，从纸带上有规律地选取部分计时点，并加以标号，这些被选取并标号的计时点叫作计数点.2.误差分析本实验参与计算的量有s和T，因此误差来源于s和T.(1)相邻两计数点之间距离s的测量不够精确.(2)电源的频率不稳定使T不稳定.题点各个击破2命题点一教材标准实验变形

例1

(2023年浙江卷)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲所示.(1)必要的实验操作有________(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甲ACD

(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).

2.75

1.48

1.(2023年全国卷)某同学利用如图甲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乙所示.

24.00

80

位移区间ABACADAEAFΔx/cm6.6014.60ΔxAD34.9047.3066.073.087.394.6见解析

70.0

59.0

b

2k

(2)如图

命题点二实验创新迁移

高考实验题的考查源于教材而不拘泥于教材，要在教材实验的基础上灵活创新.创新角度一实验设计的创新例2〗某同学为了测量自己的反应时间，先用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小.(1)把挡板A和光电门B安装在铁架台上并调整光电门的位置，使光电门B恰好位于挡板A的正下方.

(3)若测得重力加速度大小g＝9.8m/s2，让另一位同学用手捏住直尺，该同学用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，如图乙所示.在看到另一位同学松开手让直尺下落时，该同学迅速捏住直尺.经过多次实验，该同学捏住处刻度的平均值为4.90cm，则该同学的反应时间约为______s.(计算结果保留2位有效数字)

0.10

创新角度二实验器材的创新例3用图甲装置可以测量滑块的加速度.气垫导轨上相隔一定距离的两处装有两个光电传感器1、2，滑块上固定一遮光条，滑块与遮光条的总质量为M.若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压.两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器1、2时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像.甲乙(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，计算机屏幕上显示的电压U随时间t变化的图像如图乙所示，则应将气垫导轨右侧______(填“调低”或“调高”).

(2)用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝______mm.

丙乙调低9.50(3)若图乙是正确操作所得的图像，则滑块运动的加速度大小a＝__________(用d、t1、t2、t3表示)，此测量值与真实加速度相比______(填“偏大”或“偏小”).在这个实验中，两个光电传感器的距离适当______(填“大”或“小”)一些，误差较小.

乙

偏大大【解析】(1)因为t2＜t1，所以滑块通过传感器1的速度小于通过传感器2的速度，即滑块做