資源簡介

(共28張PPT)
探究小車速度隨時間變化的規律
2025年
高三物理一輪復習多維度導學與分層專練
第一章 直線運動
鼎力物理
專題06
展望未來
懷揣夢想
拼搏 / 奮斗 / 挑戰 / 超越
PPT下載 http:///xiazai/
教材原型實驗
01
創新實驗方案
02
教材原型實驗
01
PART
新夢想 新征程 新希望
2025
鼎力物理
一、實驗目的
1.練習使用打點計時器,學會通過紙帶上的點測瞬時速度。
2.研究物體勻變速直線運動的規律。
二、實驗器材
電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、槽碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙。
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
三、實驗思路
1.打點計時器原理
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
2.用“平均速度法”測速度
瞬時速度沒法直接測量,因此根據極限的思想,可通過測量對應的很短時間內的平均速度來測瞬時速度。在公式v= 中,當Δt→0時v是瞬時速度。
3.勻變速直線運動的速度測量
在勻變速直線運動中,某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間的平均速度,故打第n個點時紙帶的瞬時速度為 。
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
四、實驗步驟
1.按照如圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源。
2.把一細繩系在小車上，細繩繞過滑輪，下端掛合適的槽碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面。
3.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車。
4.小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶。
5.換紙帶重復實驗三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析。
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
五、實驗操作的四點注意:
1．實驗前應調節紙帶和細繩，使其與木板平行。
2．在研究勻變速直線運動的實驗中，可通過改變懸掛的鉤碼個數來改變加速度，無需平衡小車的摩擦力。
3．實驗中應先接通電源，后讓小車運動，實驗完畢應先斷開電源后取紙帶。
4．在小車到達木板末端前應讓小車停止運動，以防小車與滑輪相撞及鉤碼落地。
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
六、誤差分析
1.紙帶運動時摩擦不均勻、打點不穩定引起誤差。
2.計數點間距測量有偶然誤差。
3.作圖有誤差。
夯基·必備基礎知識
知識點1　實驗的基礎知識
1．依據紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動
(1)x1、x2、x3、…、xn是相鄰兩計數點間的距離。
(2)Δx是兩個連續相等的時間內的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2，…。
(3)T是相鄰兩計數點間的時間間隔：T＝0.02n s(打點計時器的頻率為50 Hz，n為兩計數點間計時點的間隔數)。
(4)Δx＝aT2，只要小車做勻變速直線運動，它在任意兩個連續相等的時間間隔內的位移之差就一定相等。
夯基·必備基礎知識
知識點2　利用紙帶處理數據
2.由紙帶計算某點的瞬時速度
根據勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，即 來計算。
夯基·必備基礎知識
知識點2　利用紙帶處理數據
3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法
(1)逐差法（若6段位移）
在數據處理時可以對紙帶重新分段，把6段距離分為“前三”和“后三”，“后三”減“前三”也為相鄰相等時間間隔內的位移差，時間間隔為3T。
夯基·必備基礎知識
知識點2　利用紙帶處理數據
3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法
(2)圖像法
利用 求出打各點時紙帶的瞬時速度，然后作出v-t圖像，用v-t圖像的斜率求物體運動的加速度。
夯基·必備基礎知識
知識點2　利用紙帶處理數據
1．用如圖甲所示的裝置來研究直線運動的規律，把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，將滑輪端伸出桌面，將打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端，連接好電路（若使用電磁打點計時器，接 V的低壓交流電源；若使用電火花計時器，接 V的交流電源），在讓紙帶穿過打點計時器的限位孔后，將其一端夾在小車尾部正中央。讓小車靠近打點計時器，在小車前端系上細繩，細繩、紙帶與木板平行，且細繩、紙帶、限位孔要在 ，細繩跨過定滑輪，掛上適量的鉤碼，啟動打點計時器，然后釋放小車，讓它拖著紙帶運動。已知交流電源的頻率為50Hz，實驗連續打了一系列點的紙帶如圖乙所示，由此可以判斷，這段紙帶的運動屬于 （填“勻速”或“勻變速”）直線運動，AB段的平均速度為v= m/s（計算結果保留三位有效數字），小車的加速度為a= m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。
考向1 利用紙帶求瞬時速度和加速度
提升·必備題型歸納
考向1 利用紙帶求瞬時速度和加速度
提升·必備題型歸納
【答案】 4~6 220 一條直線上 勻變速 1.15 5.0
【詳解】[1][2]若使用電磁打點計時器，接4~6V的低壓交流電源；若使用電火花計時器，接220V的交流電源；
[3]為保持小車的加速度不變，細繩、紙帶、限位孔要在一條直線上；
[4]由乙圖分析可得，連續的、相鄰的、相等的時間間隔內的位移之差為
由此可以判斷，這段紙帶的運動屬于勻變速直線運動。
考向1 利用紙帶求瞬時速度和加速度
提升·必備題型歸納
考向2 原型實驗誤差分析
提升·必備題型歸納
2．某同學在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每兩點間還有4個點沒有畫出來），圖中上部的數字為相鄰兩個計數點間的距離。打點計時器的電源頻率為50Hz。
（1）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關系是 。
A．先接通電源，后讓紙帶運動
B．先讓紙帶運動，再接通電源
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
考向2 原型實驗誤差分析
提升·必備題型歸納
（2）如圖所示是實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，由這些已知數據計算：①該勻變速直線運動的加速度a = m/s2。②與紙帶上D點相對應的瞬時速度v = m/s。（答案均要求保留3位有效數字）
（3）如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，設f>50Hz，則測量的加速度值與真實的加速度值相比是 （填“偏大”“相等”“偏小”） 。
考向2 原型實驗誤差分析
提升·必備題型歸納
【答案】 A 1.93（1.92~1.94） 1.18（1.17~1.19） 偏小
【詳解】（1）[1]為了充分利用紙帶長度，記錄更多數據以及打點計時器工作穩定后打點比較清晰，需要先接通電源，后讓紙帶運動，A正確。
創新實驗方案
02
PART
新夢想 新征程 新希望
2025
鼎力物理
1.實驗器材的改進及速度的測量方法
夯基·必備基礎知識
知識點　實驗方案的改進
2.獲得加速度方法的改進
長木板傾斜,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。
夯基·必備基礎知識
知識點　實驗方案的改進
提升·必備題型歸納
考向1 創新方案測量瞬時速度和加速度的方法
3．如圖所示，為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3mm的遮光條，滑塊在牽引力作用下，先后通過兩個光電門，配套的數字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門時的時間為 t1=3×10-3s，通過第二個光電門的時間為 t2=1×10-3s，測得兩光電門之間的距離為80.0cm．請完成下列填空：
(1)滑塊通過第一個光電門時的速度大小為 m/s；
(2)滑塊通過第二個光電門的速度大小為 m/s；
(3)滑塊的加速度大小為 m/s2；
(4)遮光條從第一個光電門到擋住第二個光電門之間的時間間隔為 s．
提升·必備題型歸納
考向1 創新方案測量瞬時速度和加速度的方法
4．（1）在實驗中得到小車做直線運動的x-t關系如圖所示。由圖可以確定，小車在AC段和DE段的運動分別為( )
A．AC段是勻加速運動；DE段是勻速運動
B．AC段是加速運動；DE段是勻加速運動
C．AC段是加速運動；DE段是勻速運動
D．AC段是勻加速運動；DE段是勻加速運動
（2）在與AB、AC、AD對應的平均速度中，最接近小車在A點瞬時速度的是 段中的平均速度，利用x-t圖說明理由 。
提升·必備題型歸納
考向2 創新實驗誤差分析
提升·必備題型歸納
考向2 創新實驗誤差分析
（3）某同學設計了一個測量物體瞬時速度的實驗，其裝置如圖所示。在小車上固定擋光片，使擋光片的擋光部分在車頭方向、將光電門傳感器固定在軌道側面，墊高軌道的一端，測量小車車頭到達光電門時的速度，該同學將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實驗數據。
①根據表格所提供的數據可知，擋光片寬度最小的是 （填I、II、III、IV）。
②在這四次實驗中，第 次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度。
③用這種方法得到的測量值，跟擋光片前端通過光電門的瞬間速度的實際值相比較 。（填“偏大”“偏小”或“相等”）
提升·必備題型歸納
考向2 創新實驗誤差分析
②[5]因為擋光板越窄，擋光板的平均速度越趨近于擋光板前端的速度即趨近于車頭速度，則第四次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度。
③[6]要測量小車正中間到達光電門的瞬時速度，即擋光板的中間位置的速度，而實際測得是平均速度即擋光板通過光電門的中間時刻的速度，由于小車越來越快，故中間時刻早與中間位置，故中間時刻的速度小于中間位置的速度，故測量值偏小。
拼搏 / 奮斗 / 挑戰 / 超越
THANK YOU
鼎力物理
本節結束
謝
謝

展開更多......

收起↑