（新教材新高考）2024年高考物理復(fù)習(xí)講練測(cè) 第05講 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（課件）

第5講探究小車速度

隨時(shí)間變化的規(guī)律2024高考一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)01復(fù)習(xí)目標(biāo)02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建03知識(shí)梳理題型歸納04真題感悟目錄CONTENTS內(nèi)容索引知識(shí)考點(diǎn)考點(diǎn)1：教材原型實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)2：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)1：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)知識(shí)點(diǎn)2：利用紙帶判斷勻變速運(yùn)動(dòng)的方法、求瞬時(shí)速度和加速度提升·必考題型歸納考向1：利用紙帶求瞬時(shí)速度和加速度考向1：創(chuàng)新方案測(cè)量瞬時(shí)速度和加速度的方法考向2：原型實(shí)驗(yàn)誤差分析考向2：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)誤差分析復(fù)習(xí)目標(biāo)1、掌握實(shí)驗(yàn)的原理，能利用紙帶求出物體的瞬時(shí)速度和加速度，會(huì)做出必要的誤差分析。2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，會(huì)處理利用了光電門等傳感器的其他同類實(shí)驗(yàn)?？记榉治鼍W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建01教材原型實(shí)驗(yàn)PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)會(huì)通過(guò)紙帶上的點(diǎn)測(cè)瞬時(shí)速度。2.研究物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析三、實(shí)驗(yàn)思路1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析2.用“平均速度法”測(cè)速度

瞬時(shí)速度沒法直接測(cè)量,因此根據(jù)極限的思想,可通過(guò)測(cè)量對(duì)應(yīng)的很短時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)測(cè)瞬時(shí)速度。在公式v=中,當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度。3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度測(cè)量

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度,故打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度為

。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析四、實(shí)驗(yàn)步驟1.按照如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，接好電源。2.把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過(guò)滑輪，下端掛合適的槽碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固定在小車后面。3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車。4.小車運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，斷開電源，取下紙帶。5.換紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析五、實(shí)驗(yàn)操作的四點(diǎn)注意:1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)紙帶和細(xì)繩，使其與木板平行。2．在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，可通過(guò)改變懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)改變加速度，無(wú)需平衡小車的摩擦力。3．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶。4．在小車到達(dá)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，以防小車與滑輪相撞及鉤碼落地。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析六、誤差分析1.紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦不均勻、打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差。2.計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差。3.作圖有誤差。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)2利用紙帶判斷勻變速運(yùn)動(dòng)的方法、求瞬時(shí)速度和加速度1．依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)x1、x2、x3、…、xn是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。(2)Δx是兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2，…。(3)T是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：T＝0.02ns(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，n為兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間計(jì)時(shí)點(diǎn)的間隔數(shù))。(4)Δx＝aT2，只要小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差就一定相等。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)2利用紙帶判斷勻變速運(yùn)動(dòng)的方法、求瞬時(shí)速度和加速度2.由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即

來(lái)計(jì)算。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)2利用紙帶判斷勻變速運(yùn)動(dòng)的方法、求瞬時(shí)速度和加速度3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法

在數(shù)據(jù)處理時(shí)可以對(duì)紙帶重新分段,把6段距離分為“前三”和“后三”,“后三”減“前三”也為相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差,時(shí)間間隔為3T。夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)2利用紙帶判斷勻變速運(yùn)動(dòng)的方法、求瞬時(shí)速度和加速度3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(2)圖像法

利用

求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,然后作出v-t圖像,用v-t圖像的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。1．某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）實(shí)驗(yàn)中，必要的措施是________。A．開始時(shí)小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量C．要平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力D．實(shí)驗(yàn)室要先接通電源，同時(shí)放開小車提升·必備題型歸納考向1利用紙帶求瞬時(shí)速度和加速度A（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)機(jī)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）s1=3.42cm，s2=4.84cm，s3=6.27cm，s4=7.68cm，則小車的加速度a＝_________________m/s2（要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)小車的速度vc=___________m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）提升·必備題型歸納考向1利用紙帶求瞬時(shí)速度和加速度1.420.556提升·必備題型歸納2．在“研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為50Hz。如圖為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是測(cè)量___________的儀器，實(shí)驗(yàn)所用電源為___________（選填“直流電”或“交流電”）；相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為___________s；提升·必備題型歸納考向2原型實(shí)驗(yàn)誤差分析時(shí)間交流電0.1（2）打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為vc=___________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=___________m/s2；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）若交流電的頻率變?yōu)?1Hz而未被發(fā)覺，則測(cè)得的小車的速度值___________真實(shí)值（選填“大于”或“小于”）提升·必備題型歸納考向2原型實(shí)驗(yàn)誤差分析0.200.50小于提升·必備題型歸納02創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案PARTONE夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)1.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)及速度的測(cè)量方法夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)2.獲得加速度方法的改進(jìn)

長(zhǎng)木板傾斜,靠小車的重力獲得加速度(如圖甲、乙所示)靠重物的拉力獲得加速度。1．某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在斜面上靠近底端的適當(dāng)位置A處安裝光電門，連接數(shù)字毫秒計(jì)，并確保小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)球心可以通過(guò)光電門發(fā)射孔與接收孔的連線；②用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d；③將小球從斜面上適當(dāng)位置B處，由靜止開始釋放，從數(shù)字毫秒計(jì)中讀出小球通過(guò)光電門的擋光時(shí)間?t；④通過(guò)固定在斜面上的刻度尺測(cè)出A、B之間的距離l；⑤改變小球釋放位置B，重復(fù)步驟③④，完成多次測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。提升·必備題型歸納考向1創(chuàng)新方案測(cè)量瞬時(shí)速度和加速度的方法（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d時(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，則d=_______mm；某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得?t=11.6ms，則小球通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度v=_______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）若采用如圖丙所示的圖像法求小球的加速度，可以選用_______（填正確答案標(biāo)號(hào)）。提升·必備題型歸納考向1創(chuàng)新方案測(cè)量瞬時(shí)速度和加速度的方法5.00（3）根據(jù)上述圖像得到直線的斜率為k，則小球的加速度為_______（用題中出現(xiàn)的字母表示）。0.43C提升·必備題型歸納2．物體在空中下落均會(huì)受到空氣阻力的作用，某同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量小球下落過(guò)程中受到空氣阻力大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，鐵架臺(tái)上固定間距相等的5個(gè)光電門，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作如下：提升·必備題型歸納考向2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)誤差分析（1）首先天平測(cè)出小球質(zhì)量為m，再利用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則該小球的直徑d=_______mm。（2）將小球由光電門1的正上方無(wú)初速度釋放，測(cè)得小球先后通過(guò)5個(gè)光電門所用的時(shí)間分別為?t1、?t2、?t3、?t4、?t5，其中?t1=0.006s，則小球通過(guò)光電門1的速度v1=______m/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。提升·必備題型歸納考向2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)誤差分析3.8000.63提升·必備題型歸納考向2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)誤差分析小球在光電門1正上方L處具有一定的初速度無(wú)影響（4）丙圖實(shí)驗(yàn)描繪的直線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，原因是

，若相鄰光電門的距離不等，對(duì)測(cè)量的結(jié)果是_______（填“有影響”、“無(wú)影響”）。提升·必備題型歸納PARTONE真題感悟（2023年全國(guó)甲卷真題）某同學(xué)利用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s．以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移?x