高考物理复习第一章实验一研究匀变速直线运动讲义（含解析）新人教版

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1、实验一　研究匀变速直线运动◆数据处理1．利用逐差法求平均加速度：a1＝，a2＝，a3＝，＝.2．利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝.3．利用速度－时间图象求加速度：作出速度－时间图象，通过图象的斜率求物体的加速度．◆误差分析1．使用刻度尺测计数点的距离时有误差．2．作v－t图象时出现作图误差．3．电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同．4．长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成误差．◆注意事项1．平行：纸带、细绳要和长木板平行．2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．3．一先一后：实

2、验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带．4．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少．或者速度太小，使纸带上打的点过于密集．5．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点．6．准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点应均匀分布在直线的两侧．热点一　对实验步骤和实验原理的考查[典例赏析][典例1]　(2018·北京卷)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时

3、间变化的规律．甲主要实验步骤如下：a．安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次．b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当做计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图乙中A、B、C、D、E、F……所示．乙c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图丙所示．丙结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有

4、　__________　和　________　(填选项前的字母)．A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝码)(2)在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图象．(3)观察v－t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是　______________________　.v－t图象斜率的物理意义是　________　.(4)描绘v－t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论

5、上讲，对Δt的要求是　________　(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差　________　(选填“有关”或“无关”)．(5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图丁所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想．请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的．丁[解题关键]　实验原理的认识(1)图象法是实验中常用的方法，要学会通过图象分析问题．(2)

6、测量量的转换是实验中的常用手段，当某一个物理量不易测量时，可通过该量与其他量的关系式，转换成其他可测量的物理量．如将速度的测量转换成位移的测量．[解析]　本题考查研究匀变速直线运动规律的实验．(1)打点计时器所用电源为50Hz的交流电源，测量各计数点间距离需用刻度尺．(3)因为小车的速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速直线运动．由匀加速直线运动中速度v＝v0＋at，可知v－t图象斜率的物理意义是加速度．(4)＝，若用表示瞬时速度，Δt越小越好，而选取的Δx大小会影响速度测量值与真实值的偏差大小．(5)设v0＝0，

7、v＝at，而x＝at2，故可通过位移随时间的变化情况，判断速度随时间的变化情况．[答案]　(1)A　C　(2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化　加速度(4)越小越好　有关(5)如果小球的初速度为0，其速度v∝t，那么它通过的位移x∝t2.因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化．[题组巩固]1．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，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乙所示，其中每相邻两点之间还有4个计时点未画出．(1)部分

8、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：　________　.(填代码)(2)图乙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＝　______　.(