（通用版）高考物理總復(fù)習(xí) 主題一 機(jī)械運(yùn)動與物理模型 1.2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課件 新人教版

1、11.2勻變速直線運(yùn)動的勻變速直線運(yùn)動的研究研究1.2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器及利用紙帶求瞬時速度。進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器及利用紙帶求瞬時速度。2.探究小車速度隨時間的變化規(guī)律。探究小車速度隨時間的變化規(guī)律。3.會用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。會用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時器電磁打點(diǎn)計(jì)時器(或電火花計(jì)時器或電火花計(jì)時器)、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、一端附、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流

2、電源。流電源。4四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。接好電路。52.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源后，釋放小車，讓把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源后，釋放小車，讓小

3、車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，關(guān)閉電源。關(guān)閉電源。4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。5.增減所掛鉤碼的個數(shù)，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。增減所掛鉤碼的個數(shù)，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。6五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1.瞬時速度的計(jì)算瞬時速度的計(jì)算(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明點(diǎn)，以后依次每

4、五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4如圖所示。如圖所示。7(2)依次測出依次測出01、02、03、04的距離的距離x1、x2、x3、x4，填入，填入表中。表中。位置位置123456長度長度x1x2x3x4x5x6各段長度各段長度0213243546時間間隔時間間隔v/(ms1)892.作出小車運(yùn)動的作出小車運(yùn)動的vt圖象圖象(1)定標(biāo)度、描點(diǎn)：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，定標(biāo)度、描點(diǎn)：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央。描點(diǎn)時應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央。描點(diǎn)時要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。坐標(biāo)。(所描的點(diǎn)一般用所描

5、的點(diǎn)一般用“”標(biāo)明標(biāo)明)(2)連線：畫一條直線，讓這條直線通過盡可連線：畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示。兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示。3.求解加速度求解加速度(3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律。觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律。10六、誤差分析六、誤差分析產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因減小方法減小方法偶然偶然誤差誤差根據(jù)紙帶測量的位移根據(jù)紙帶測量的位移有誤差有誤差測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離而不測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離而不是直接測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離

6、是直接測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離系統(tǒng)系統(tǒng)誤差誤差作作vt圖象不準(zhǔn)確有圖象不準(zhǔn)確有誤差誤差實(shí)驗(yàn)中作圖時應(yīng)選取合適的坐標(biāo)單實(shí)驗(yàn)中作圖時應(yīng)選取合適的坐標(biāo)單位位木板的粗糙程度不完木板的粗糙程度不完全相同全相同盡量選粗糙程度均勻的木板盡量選粗糙程度均勻的木板11七、注意事項(xiàng)七、注意事項(xiàng)(1)開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器。開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器。(2)先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。(3)打點(diǎn)完畢，應(yīng)立即斷開電源。打點(diǎn)完畢，應(yīng)立即斷開電源。(4)要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，在小車到達(dá)滑輪要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，在小車到達(dá)

7、滑輪前及時用手按住。前及時用手按住。12(5)牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小，而使各段位移差別不大，誤差增大。點(diǎn)太少，或者加速度太小，而使各段位移差別不大，誤差增大。(6)連接小車的細(xì)線要與木板平行。連接小車的細(xì)線要與木板平行。(7)要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時器打出的計(jì)時點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時器打出的計(jì)時點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時間間隔在紙帶上每隔四個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時間間隔t0.1s。(8)在坐標(biāo)紙上畫在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時，注意坐標(biāo)軸單位長度的

8、選取，應(yīng)圖象時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。13要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及操作例例1在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，驟，A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處放開紙帶，再接通拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處放開紙帶，再接通電源電源B.將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，并接好電路將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，并接好電路C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼的鉤碼D.取下紙帶取下紙

9、帶14E.將平板一端墊高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動將平板一端墊高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔(1)所列步驟中有錯誤的是：所列步驟中有錯誤的是：_。(2)遺漏的步驟遺漏的步驟(遺漏步驟可編上序號遺漏步驟可編上序號G、H)：_。(3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：_。15解析解析(1)步驟步驟A中應(yīng)先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；中應(yīng)先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；D中中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。(2)遺漏的步驟遺漏的

10、步驟G：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。(3)步驟完善后，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)椋翰襟E完善后，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)椋築FECADG。答案答案(1)A中應(yīng)先通電，再放紙帶；中應(yīng)先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源電源(2)G：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次(3)BFECADG16針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1用如圖用如圖1所示的裝置做所示的裝置做“探究小車速度隨時間變化探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是()A.小車從靠近定滑輪處釋放小車從靠近定滑輪處釋放B.先啟動計(jì)時器，再釋放小車先啟動計(jì)時器，

11、再釋放小車C.實(shí)驗(yàn)前要平衡小車受到的阻力實(shí)驗(yàn)前要平衡小車受到的阻力D.電火花計(jì)時器接學(xué)生電源直流輸出端電火花計(jì)時器接學(xué)生電源直流輸出端圖圖117解析在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時器，遠(yuǎn)離滑輪解析在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時器，遠(yuǎn)離滑輪處，以便在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤處，以便在紙帶上打出更多的點(diǎn)，有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，差的減小，A錯誤；實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，也為錯誤；實(shí)驗(yàn)中為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，也為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，應(yīng)先啟動打點(diǎn)計(jì)時器，然后釋放小車，了打點(diǎn)的穩(wěn)定，應(yīng)先啟動打點(diǎn)計(jì)時器，然后釋放小車，B正確；正確；該實(shí)驗(yàn)不需要平衡小車受到的阻

12、力，該實(shí)驗(yàn)不需要平衡小車受到的阻力，C錯誤；電火花計(jì)時器接錯誤；電火花計(jì)時器接220V交流電源，交流電源，D錯誤。錯誤。答案答案B18要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理例例2(2018天水高一檢測天水高一檢測)在在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖的實(shí)驗(yàn)中，如圖2所示為記錄小車運(yùn)動情況的一條紙帶，圖中所示為記錄小車運(yùn)動情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T0.1s。圖圖219(1)計(jì)算計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時速度，各點(diǎn)的瞬時速度，vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s。(2

13、)在如圖在如圖3所示坐標(biāo)系中作出小車的所示坐標(biāo)系中作出小車的vt圖象，并根據(jù)圖象求出圖象，并根據(jù)圖象求出a_。圖圖32021(2)由由(1)中數(shù)據(jù)作出小車的中數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象如圖所示，圖象如圖所示，答案答案(1)3.902.641.38(2)圖見解析圖見解析12.6m/s222方法總結(jié)方法總結(jié)由紙帶求加速度的方法由紙帶求加速度的方法如圖所示的紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示的紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、所對應(yīng)的速度分所對應(yīng)的速度分別是別是v1、v2、v3、v4、v5、，T為計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔。為計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔。(1)圖象法圖象法由多組數(shù)據(jù)描繪出由多組數(shù)據(jù)描繪出vt圖象，圖象，vt圖象中直線的

14、斜率即為物圖象中直線的斜率即為物體運(yùn)動的加速度。此方法準(zhǔn)確、科學(xué)，但較繁瑣。體運(yùn)動的加速度。此方法準(zhǔn)確、科學(xué)，但較繁瑣。232425針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2利用打點(diǎn)計(jì)時器利用打點(diǎn)計(jì)時器“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律律”，打出的紙帶如圖，打出的紙帶如圖4所示，已知交流電源的頻率為所示，已知交流電源的頻率為50Hz，從計(jì)數(shù)點(diǎn)從計(jì)數(shù)點(diǎn)1開始，每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)沒有畫出，開始，每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)沒有畫出，圖中圖中1、2、3、4、5、6、7為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得s11.40cm，s22.00cm，s32.60cm，s43.20cm，s53

15、.80cm，s64.40cm。圖圖4(1)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為_s。(2)小車的加速度為小車的加速度為_m/s2。2627答案答案(1)0.1(2)0.6281.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中。在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中。(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用_(填填“交流交流”或或“直直流流”)電源的儀器。當(dāng)所接電源頻率是電源的儀器。當(dāng)所接電源頻率是50Hz時，它每隔時，它每隔_s打一次點(diǎn)。打一次點(diǎn)。(2)接通電源與釋放紙帶，讓紙帶接通電源與釋放紙帶，讓紙帶(隨小車隨小車)開始運(yùn)動，操作正開始運(yùn)動，操作正確的是確的是_。A.先接

16、通電源，后釋放紙帶先接通電源，后釋放紙帶B.先釋放紙帶，后接通電源先釋放紙帶，后接通電源C.釋放紙帶的同時接通電源釋放紙帶的同時接通電源D.先接通電源或先釋放紙帶都可以先接通電源或先釋放紙帶都可以29解析解析(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是使用交流電源的計(jì)時儀器，當(dāng)電源電磁打點(diǎn)計(jì)時器是使用交流電源的計(jì)時儀器，當(dāng)電源的頻率為的頻率為50Hz時，它每隔時，它每隔0.02s打一次點(diǎn)。打一次點(diǎn)。(2)開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶紙帶(隨物體隨物體)開始運(yùn)動，如果先放開紙帶開始運(yùn)動，再接通打點(diǎn)開始運(yùn)動，如果先放開紙帶開始運(yùn)動，再接通打

17、點(diǎn)計(jì)時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，計(jì)時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)。點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)。答案答案(1)交流交流0.02(2)A302.在在“研究勻變速直線運(yùn)動研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁打點(diǎn)計(jì)時器(所用交流電的頻率為所用交流電的頻率為50Hz)，得到如圖，得到如圖5所示的紙帶。圖中的所示的紙帶。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未

18、畫出來，下列表點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出來，下列表述正確的是述正確的是()A.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先放開紙帶再接通電源實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B.從紙帶上不可能求出計(jì)數(shù)點(diǎn)從紙帶上不可能求出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的速率對應(yīng)的速率C.從紙帶上可以求出計(jì)數(shù)點(diǎn)從紙帶上可以求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對應(yīng)的速率對應(yīng)的速率D.相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.02s圖圖531答案答案C323.在在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖6所示的紙帶，其中所示的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間

19、隔為計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分別為分別為AB、BC、CD、DE、EF、FG間的位移，下列可用來計(jì)算打間的位移，下列可用來計(jì)算打D點(diǎn)時點(diǎn)時小車速度的表達(dá)式中誤差最小的是小車速度的表達(dá)式中誤差最小的是()圖圖633答案答案B344.在實(shí)驗(yàn)中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度后，在實(shí)驗(yàn)中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度后，以速度以速度v為縱軸，以時間為縱軸，以時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實(shí)驗(yàn)中為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖7所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個個點(diǎn)。下列思考有道理的是點(diǎn)。下列思考有道理的是()圖圖735這這10個點(diǎn)無論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動的個點(diǎn)無論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動的vt圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線這這10個點(diǎn)中有個點(diǎn)中有8個點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們都在一條直個點(diǎn)雖然不在一條直線上，但它們都在一條直線附近，只有線附近，只有F和和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)在在10個點(diǎn)當(dāng)中只有個點(diǎn)當(dāng)中只有4個點(diǎn)能畫在一條直線上個點(diǎn)能畫在一條直線上(A、D、G、I)，有，有6個點(diǎn)不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車運(yùn)動的規(guī)