2020版高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件 新

第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律1细梳理、基础巩固一、实验器材打点计时器、1__________、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、2________、坐标纸．交流电源刻度尺二、实验原理1．纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的3__________代替．2．用描点法画出小车的v-t图象，图线的4______表示加速度，如果v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是5__________的．平均速度斜率均匀变化三、实验步骤1．把一端附有滑轮的6________平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在7________没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把8______穿过打点计时器，并把9______的另一端固定在小车的后面．长木板长木板纸带纸带3．把小车停在10______打点计时器的位置，先11__________，后12__________，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一串小点，随后立即关闭电源．换上新纸带，重复操作两次．靠近接通电源释放小车四、数据处理1．挑选纸带并测量在n条纸带中选择一条点迹最13______的．为了便于测量，舍掉开头一些过于14______的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1s)取一个计数点进行测量．清晰密集2．瞬时速度的计算时间间隔很短时，可用某段时间的15__________表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即vn＝xn＋xn＋12T.3．作出小车运动的v-t图象画出的v-t图象是一条16______的直线，根据图象的17______求出小车的加速度．平均速度倾斜斜率五、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近18____________．2．先19__________，等打点稳定后，再20__________．3．打点完毕，立即断开电源．4．选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝21_____s.打点计时器接通电源释放小车0.15．在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量布满坐标纸．6．利用描出的点作v-t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使22__________在直线(或曲线)上，不在线上的点23____________________________，个别离线较远的点24______．大多数点均匀分布在直线(或曲线)两侧舍去1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作不正确或不必要的是()A．长木板必须水平，不能一端高，一端低B．释放小车时，小车应靠近打点计时器C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D．要在小车到达定滑轮之前使小车停止运动解析：选A在此实验中，带滑轮的长木板可以倾斜，只要小车能以稍大的加速度做匀变速直线运动就可以；为了充分利用纸带，使纸带上打点多一些，应使小车在靠近打点计时器处释放，并且要先接通电源再释放小车；为了防止小车与滑轮碰撞而损坏，应在小车到达滑轮前使其停止运动．故选A．2．(多选)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法中正确的是()A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B．开始实验时小车应靠近打点计时器C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D．牵引小车的钩码个数越多越好解析：选BC打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端，选项A错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大，选项B正确；若先释放小车后接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C正确；钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，选项D错误．3．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是()A．当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量B．当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到每两个相邻计数点间距离的数值D．分别测出每两个计数点间的距离，这样便于记录解析：选C为了减小测量误差，测量两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离，再逐一相减，得到每两个相邻计数点间的距离，故只有C项正确．4．(多选)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交变电流的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．相邻两个计数点间的时间间隔为0.1sC．可表示出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s解析：选BC在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，故选项A错；B点为A与C点的中间时刻，有vB＝xAC2T，故选项C对；由于相邻两计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1s，故选项D错，B对．5．(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t图象的说法中，正确的是()A．只要确定了v-t图象中的两点，就可以得到小车运动的v-t图象，因此，实验只需要测出两组数据B．作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确C．作出的v-t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以D．对于偏离图线较远的点，说明误差太大，应舍去解析：选BD该实验是探究小车速度随时间变化的规律，需要测出多组数据，故A错误；作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确，故B正确；作图的原则是所作的直线要通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在线的两侧，偏差比较大的点应舍弃，故C错误，D正确．6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，(1)下列说法正确的是________．A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，后释放纸带C．先接通电源或先释放纸带都可以D．纸带上打点越密集，说明纸带运动速度越大(2)使用电磁打点计时器，应选用________(填“直流”或“交流”)电源，若频率为50Hz，则每隔________s打一个点．(3)某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4，量得x1＝30.0mm，x2＝36.0mm，x3＝42.0mm，x4＝48.0mm，则打1和4点之间的平均速度为________m/s，打2这个点时的瞬时速度为________m/s.解析：(1)实验时应先接通电源，再释放纸带，故A、C错误，B正确；纸带上打点越密集，说明纸带运动速度越小，故D错误．(2)打点计时器使用交流电源，频率为50Hz，每隔0.02s打一个点．(3)1和4点之间的平均速度为v－＝x2＋x3＋x43T＝36.0＋42.0＋48.0×10－30.3m/s＝0.42m/s，计数点2的瞬时速度为v2＝x2＋x32T＝36.0＋42.0×10－30.2m/s＝0.39m/s.答案：(1)B(2)交流0.02(3)0.420.397．某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：(1)电磁打点计时器接________(填“低压直流”“低压交流”或“220V交流”)电源．(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先________再________．(填“接通电源”或“放开小车”)(3)若所接电源的频率是50Hz，则每隔________秒打一个点．(4)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为a＝________m/s2.(保留三位有效数字)解析：(1)电磁打点计时器接低压交流电源．(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源再放开小车．(3)若所接电源的频率是50Hz，则每隔0.02s打一个点．(4)在v-t图象中图线的斜率表示加速度即a＝ΔvΔt＝0.682m/s2.答案：(1)低压交流(2)接通电源放开小车(3)0.02(4)0.682