江苏专版2020版高考物理一轮复习第一章实验一速度随时间变化的规律讲义含解析

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1、实验一速度随时间变化的规律一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)。3．测定匀变速直线运动的加速度。二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。突破点(一)　实验原理与操作[例1]　某同学用如“实验图示记心中”所示的实验装置研究匀变速直线运动，实验步骤如下：A．安装好实验器材；B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，

2、选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图中a、b、c、d等点；C．测出x1、x2、x3、……结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．秒表D．刻度尺E．天平F．重锤G．弹簧测力计H．滑动变阻器(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图所示，则x1、x2、x3的关系是

3、____________________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是________________________________________________________________________。(3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则小车的加速度a的表达式为：______________________________________________________

4、__________________。[答案]　(1)AD　(2)x3－x2＝x2－x1　(3)a＝[由题引知·要点谨记]1.两种打点计时器的不同[对应题干部分](1)电磁打点计时器使用6V以下低压50Hz交流电源，用振针打点，每隔0.02s打一次点。(2)电火花计时器使用220V　50Hz交流电源，电火花打点，每隔0.02s打一次点。2.匀变速直线运动的判断[对应第(2)题第1空]连续相等时间内的位移之差为恒量，即x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝恒量，物体做匀变速直线运动。3.由纸带求物体速度的方法[对

5、应第(2)题第2空]根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vn＝。4.由纸带用逐差法求加速度[对应第(3)题]即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间)，求出a1＝，a2＝，a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值a＝＝，即为物体的加速度。[集训冲关]1．(2019·南通、盐城联考)在探究小车速度随时间变化规律实验中：(1)操作步骤中释放小车和接通电源的先后顺序应该是________。A．先释放小车后接通电源B．先接通电源后释放小车(2)某同学获得一

6、条点迹清楚的纸带，如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，该同学选择了0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点图中没有画出。测量数据如图所示，单位是mm。(a)根据________(填公式)可判断小车做________运动；(b)计算小车通过计数点3的瞬时速度为________；小车通过计数点5的瞬时速度为________；(保留三位有效数字)(c)小车的加速度为________(保留两位有效数字)。解析：(1)采取先接通电源后释放小车。因为保证从速度为零开始计时，便于之后选取计

7、数点；其次就是测量时间很短无法保证人能在合适时间开启电源，同时为了提高纸带的利用率，使纸带上尽量多的打点，故A错误，B正确。(2)根据纸带数据，有：x2－x1＝69.0mm－37.5mm＝31.5mm;x3－x2＝100.5mm－69.00mm＝31.5mmx4－x3＝131.5mm－100.5mm＝31.0mm；x5－x4＝163.0mm－131.5mm＝31.5mmx6－x5＝194.5mm－163.0mm＝31.5mm；根据任意相等时间内相邻的位移之差总相等(或近似相等)，即Δx＝aT2，可判定小车做匀加速

8、直线运动；每相邻两个计数点间还有四个点图中没有画出，因此相邻计数点时间间隔为T＝0.1s那么小车通过计数点3的瞬时速度等于2、4间的平均速度，即：v3＝＝×10－3m/s＝1.16m/s同理，小车通过计数点5的瞬时速度为v5＝＝×10－3m/s＝1.79m/s根据Δx＝aT2，运用逐差法得：a＝＝×10－3m/s2＝3.1m/s2。答案：(1)B　(2)(a)Δx＝aT2