【步步高】2017年高考物理(人教版浙江)一轮复习第1章实验1打点计时器测速实验2探究小车速度变化规

第一章运动的描述匀变速直线运动实验1用打点计时器测速度实验2探究小车速度随时间变化的规律内容索引知识梳理考点一基本仪器考点二实验原理与实验操作考点三数据处理与误差分析知识梳理1.实验器材电火花计时器(或打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、、复写纸片.2.实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板的一端，接好电源;(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先，后；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.【基本实验要求】电磁交流电源无滑轮接通电源放开小车答案知识梳理3.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和平行.(2)两先两后：实验中应先，后；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，防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差：小车的加速度宜适当，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.长木板接通电源放开小车大些答案知识梳理【规律方法总结】1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等.(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度(如图)a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2，a3＝x6－x33T2⇒a＝a1＋a2＋a33知识梳理③利用平均速度求瞬时速度：vn＝___________④利用速度—时间图象求加速度a.作出速度—时间图象，通过图象的求解物体的加速度；b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离.(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量.这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.斜率返回答案考点一基本仪器1.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是()A.打点计时器一般使用4～6V的直流电源B.安放纸带时，应把纸带放在复写纸的上面C.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器D.最好在接通电源的同时，放开小车能充分利用纸带，打上较多的点√应先接通电源，再释放小车213解析答案考点一基本仪器2.利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，请选出较准确的一组()A.学生电源、导线、电火花计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸B.学生电源、导线、电磁打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸C.导线、电磁打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸D.学生电源、导线、电磁打点计时器、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸解析使用电火花计时器时不能使用学生电源，选项A错误，选项B正确；选项C缺少学生电源，选项D缺少小车.B213解析答案考点一基本仪器√213解析答案考点一基本仪器认识“两种仪器”，区别“两种点”1.打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点.(2)工作条件①电磁打点计时器：4～6V的交流电源.②电火花计时器：220V的交流电源.2.气垫导轨：导轨小孔中喷出的气体使滑块处于悬浮状态，减小滑块与导轨间的摩擦阻力.[知识小结]考点一基本仪器3.计时点和计数点(1)计时点和计数点的比较计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02s；计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定，如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点，时间间隔都是0.1s.(2)纸带上相邻的两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏.返回考点二实验原理与实验操作4.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处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解析长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误.√5467解析答案考点二实验原理与实验操作5.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度.然后他以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的v－t图象，如图所示.针对该同学作出的v－t图象，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法，你认为有道理的是()5467考点二实验原理与实验操作A.这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图象不可能为一条直线，而应为一条平滑的曲线B.这10个点中有7个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两个点离这条直线太远C.在这10个点中有3个点(A、D、I)能画在一条直线上，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律D.与直线偏差较小的点(C、E、G、H、J)可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点(B、F)则可能是实验中出现失误造成的解析实验中产生误差是不可避免的，所以得到的点不可能严格地处于一条直线上，会稍有偏差.但偏差过大的点则可能是实验中的失误造成的，作图时应把这样的点舍弃，故选项B、D两种看法有道理.√√5467解析答案考点二实验原理与实验操作54676.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________.A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B.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C.再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次√√√√答案答案考点二实验原理与实验操作5467√√答案ABCDFG答案考点二实验原理与实验操作7.某同学用如图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律.实验步骤如下：A.安装好实验器材；B.让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；C.测出x1、x2、x3、….5467考点二实验原理与实验操作结合上述实验步骤，请你继续完成下列问题：(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有_____.(填选项代号)A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧测力计H.滑动变阻器(2)如果小车做匀加速直线运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是___________________________，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是__________.AD解析(2)因小车做匀加速直线运动，所以x3－x2＝x2－x1，即2x2＝x1＋x3x3－x2＝x2－x1(或2x2＝x1＋x3)b、d的中点5467返回解析答案考点三数据处理与误差分析8.如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x＝________；C点对应的速度是____________(计算结果保留三位有效数字).0.02s1.00cm1.70cm0.700cmt=5T=5×0.02s=0.1svC＝xBC＋xCD2T＝0.90＋1.102×0.1cm/s＝0.100m/s.0.100m/s981011解析答案考点三数据处理与误差分析9.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中对于减小实验误差有益的是()A.选取计数点，把每打五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.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析若小车的加速度过小，会使点过于密集，不便于测量.ACD981011解析答案考点三数据处理与误差分析10.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.(1)部分实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取出纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：_________(用字母填写).DCBA981011答案考点三数据处理与误差分析(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝______s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________.(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝_____________________________________.0.1981011解析答案考点三数据处理与误差分析11.实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s.(1)根据纸带可判定小车做____________运动.(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝_______m/s，vC＝_______m/s，vB＝______m/s.在如图所示坐标中作出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝________.(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是______________________.匀加速直线981011解析答案考点三数据处理与误差分析981011(2)根据纸带计算各点瞬时速度：vD＝_____m/s，vC＝______m/s，vB＝______m/s.在如图所示坐标中作出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝____________.3.902.641.3812.60m/s2(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是___________________________零时刻小车经过A点的速度返回解析答案