江苏专版2019年高考物理总复习第4讲实验一速度随时间变化的规律讲义

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1、第4讲　实验一：速度随时间变化的规律考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求实验、探究：速度随时间变化的规律17年T10—打点计时器纸带的处理实验与探究弱项清单1.计算能力不足2.不能准确用打点计时器结合逐差法测量物体的加速度实验储备一、实验目的1．练习使用打点计时器，会用打点纸带研究物体的运动情况．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2．会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度．3．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的vt图象，根据图象求加速度．二、实验原理(1)匀变速直线运动的特点：①物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内

2、发生的位移依次为x1，x2，x3，x4，…，xn，则有：x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2，即__________________________________．可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动．②匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于________________________________________________________________________．(2)由纸带求物体加速度的方法：逐差法由xm－xn＝(m－n)aT2得x4－x1＝3a1T2x5－x2＝3a2T2x6－x3＝3a3T2a－＝＝(3)利用平均速度求

3、瞬时速度vn＝＝三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸(墨粉纸盘)、____________、小车、__________________、细绳、刻度尺、钩码、两根导线．四、实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的砝码，将纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置如图所示；(2)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，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；(3)从三条纸带中选择一条比较理想的纸带

4、，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面第5个点记作1，1后面第5个点记作2，…，依此标出计数点3，4，5，6，两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作x1，x2，x3，x4，x5，x6；(4)根据测量结果和前面计算公式，计算出a1，a2，a3的值，求出a的平均值．它就是小车做匀变速直线运动的加速度．五、数据处理由实验数据得出vt图象(1)根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点，如图，可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上．(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点，应均

5、匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图象，它是一条倾斜的直线．六、实验结论由实验得出的vt图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律．有两条途径进行分析：(1)直接分析图象的特点得出，小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值Δt，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．(2)通过函数关系进一步得到，既然小车的vt图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．七、误差分析产生原因减小方法偶然误差根据纸带测量的位移有误差，从而使根据位移计算的瞬时速度有误差测

6、量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间距离系统误差木板的粗糙程度不完全相同尽量选用各处粗糙程度均匀的木板八、注意事项(1)电磁式打点计时器使用的电源是交变电流，工作电压为6V以下．电火花式打点计时器直接用220V交流电．(2)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．(3)应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车．(4)小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无法区别．(5)要防止钩码落地后小车跟定滑轮相撞；纸带打完后及时断开电源．(6)选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃点迹密集部分，适当选取计

7、数点(计数点与计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．(7)不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到记数起点O之间的距离)．读数时读到毫米的下一位．技能优化　　【典型例题1】　(多选)关于打点计时器，下列说法中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．电磁打点计时器使用低压直流电源B．电火花计时器使用墨粉纸盘C．两种打点计时器的工作原理相同D．在我国，两种打点计时器都是每隔0.02s打一次点【典型例题2