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課時3　實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
探究實驗：用電火花打點計時器（或電磁打點計時器）探究勻變速直線運動的速度與時間的變化規(guī)律
1.打點計時器的原理及其使用
分類 電磁打點計時器 電火花打點計時器
結構圖示
工作電壓 　　　　以下交流電 　　　　交流電
打點方式 振針周期性上下振動 周期性產(chǎn)生電火花
打點周期 　　　 　　　
實驗誤差 振針和紙帶接觸會影響紙帶運動，誤差較　　　 火花放電不會影響紙帶運動，誤差較　　　
記錄信息 位置、時刻或位移、時間
2.數(shù)據(jù)處理
（1）測某點的速度：如圖甲所示，打B點時紙帶的瞬時速度近似等于AC段的　　　　.
甲
乙
（2）計數(shù)點的選取：通常取點跡清晰且便于測量的點作為第1個計數(shù)點，然后每5個點取1個計數(shù)點，如圖乙所示.電源的頻率為50 Hz，這樣相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為　　　　.
（3）判斷紙帶是否做勻變速直線運動：
①利用上面的方法測出各個計數(shù)點的瞬時速度，并作出v －t圖像.若v －t圖像為（或近似為）一條傾斜的　　　　，則說明紙帶做勻變速直線運動.
②若相鄰的兩段相等時間內通過的位移之差為定值，即x2－x1＝x3－x2＝…，可認為紙帶做　　　　運動.
3.注意事項
（1）開始放開小車時，應使小車　　　　（選填“靠近”或“遠離”）打點計時器.
（2）先　　　　，等打點穩(wěn)定后，再　　　　.（以上兩空均選填“啟動計時器”或“放開小車”）
（3）在坐標紙上畫v －t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖像大致布滿坐標紙.
1.電磁打點計時器使用直流電源，電火花打點計時器使用交流電源.（　　）
2.釋放小車時，應使小車靠近打點計時器.（　　）
3.只要確定了v －t圖像中的兩點，就可以得到小車運動的v －t圖像，因此，實驗只需要測出兩組數(shù)據(jù).（　　）
4.紙帶上點跡密集的地方表明相鄰點間的時間較短.（　　）
1.打點計時器的使用
打點計時器是一種通過打點來計時的儀器.開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器，以充分利用紙帶.要區(qū)分打點計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點，明確計數(shù)點間的時間間隔.
【例1】（2024屆南京合格性考試模擬）關于打點計時器，下列說法正確的是（　　）
A.打點計時器是直接用來測速度的儀器
B.打點計時器使用時應該先放小車后接通電源
C.電磁打點計時器使用的是6 V直流電源
D.電火花打點計時器使用的是220 V交流電源
【例2】（2024屆徐州合格性考試模擬）用電源頻率為50 Hz的打點計時器在紙帶上打出點跡，下列說法不正確的是（　　）
A.點跡記錄了物體運動的時間　　B.點跡記錄了物體運動的位移
C.點跡的分布反映了物體的運動情況　　D.相鄰兩點間的時間間隔為0.1 s
2.數(shù)據(jù)處理
（1）瞬時速度求解：采用平均速度法求某一點的瞬時速度；
（2）加速度的求解：利用公式a＝＝；根據(jù)v －t圖像，利用求出圖線的斜率，即加速度.
【例3】（2024屆江蘇合格性考試模擬）測量小車運動的瞬時速度時，甲、乙同學根據(jù)實測數(shù)據(jù)所描的點作圖如下，甲圖用直線段連接各點，乙圖用平滑的曲線連接各點.兩位同學做法正確的是（　　）
A.甲正確　　B.乙正確　　
C.甲、乙都正確　　D.甲、乙都不正確
【例4】（2023屆金壇合格性考試模擬）如圖是“探究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中打出的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則打C點時物體運動速度的大小為（　　）
A.　　B.　　C.　　D.
【例5】（2024屆江蘇合格性考試模擬）如圖是“探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中打出的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則物體運動的加速度可表示為（　　）
A.　　B.　　C.　　D.
1.（2022屆鹽城合格性考試模擬）如圖所示，甲、乙為實驗室常用的打點計時器，下列說法正確的是（　　）
A.甲為電火花打點計時器　　
B.乙為電磁打點計時器
C.甲使用交流電源，工作電壓為220 V　　
D.乙使用交流電源，工作電壓為220 V
2.（2023屆徐州合格性考試模擬）根據(jù)打點計時器打出的紙帶，可以直接得到的物理量是（　　）
A.位移　　B.瞬時速度　　C.加速度　　D.平均速度
3.（2022屆南通合格性考試模擬）在“用打點計時器探究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作的順序是（　　）
A.先讓紙帶運動，再接通電源　　
B.先接通電源，再讓紙帶運動
C.讓紙帶運動的同時接通電源　　
D.先讓紙帶運動或先接通電源都可以
4.（2023屆前黃合格性考試模擬）某同學在“探究小車的速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，所得紙帶點間距過密，若利用該紙帶分析小車的運動情況，下列做法可行的是（　　）
A.每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點的時間間隔為0.1 s
B.每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點的時間間隔為0.08 s
C.只研究紙帶后端幾個間距較大的點所在區(qū)域
D.直接研究紙帶上的點，無需取計數(shù)點
5.（2023屆漣水合格性考試模擬）如圖所示，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，表示物體做勻速運動的是（　　）
A
B
C
D
6.（2024屆鎮(zhèn)江合格性考試模擬）在“用電火花打點計時器探究勻變速直線運動速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，將夾有紙帶的重物由靜止釋放，所打紙帶如圖所示，相鄰點跡間的時間間隔為T，則計時器打B點時，重物下落的速度vB為（　　）
A.vB＝　　B.vB＝　　C.vB＝　　D.vB＝
課時3實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
【一過考點】
1.8 V　220 V　0.02 s　0.02 s　大　小
2.（1）平均速度　（2）0.1 s　（3）直線　勻變速直線
3.（1）靠近　（2）啟動計時器　放開小車
【二過易錯】
1.×　2.√　3.×　4.×
【三過典題】
【例1】D　【解析】打點計時器是計時的儀器，A錯誤；打點計時器使用時應該先接通電源后釋放小車，B錯誤；電磁打點計時器使用的是8 V交流電源，C錯誤；電火花打點計時器使用的是220 V交流電源，D正確.
【例2】D　【解析】總點跡數(shù)為n，則總的計時時間為t＝（n－1）×0.02 s，點跡也可以記錄物體運動的位移，根據(jù)點跡的分布可以求出速度和加速度，即反映了物體的運動情況，A、B、C正確；相鄰兩點間的時間間隔為0.02 s，D錯誤.
【例3】B　【解析】速度不會發(fā)生突變，故用一條平滑的曲線來描出這些點，曲線所反映的情況就會與實際情況更加接近，B正確.
【例4】D　【解析】C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有vC＝，A、B、C錯誤，D正確.
【例5】B　【解析】根據(jù)Δx＝aT2，可得加速度a＝，B正確.
【四過集訓】
1.D　2.A　3.B　4.A　5.D　6.D　

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