2026高中物理课件 第1章 第4讲　实验1：探究小车速度随时间变化的规律.pptxVIP

;;;实验基本技能;1.实验原理。

(1)打点计时器的原理。;(2)用“平均速度法”测瞬时速度。

①瞬时速度无法直接测量，根据极限思想，用很短时间内的平均速度来测量瞬时速度。

②利用匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于平均速度计算，以

下图所示的纸带为例，vn=_______________。;?;2.实验器材。

电火花计时器或电磁打点计时器(带复写纸)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、、导线、交流电源。

3.实验操作。

(1)按原理图安装好实验装置，打点计时器固定在长木板无滑轮的一端。;(2)细绳一端拴在小车上，另一端跨过滑轮挂上槽码，纸带穿过打点计时器固定在小车的后面。

(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放。

(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带。

(5)增减槽码的质量，更换纸带，按以上步骤再做两次实验。;4.误差分析。

(1)用刻度尺测量计数点间距离存在偶然误差。

(2)电源频率不稳定、木板的粗糙程度不均匀造成误差。

(3)用作图法处理数据时，作图也存在误差。

5.注意事项。

(1)平行：细绳、纸带要与平行。

(2)靠近：小车从靠近打点计时器的位置释放。;(3)两先两后：先接通电源，后释放小车；先关闭电源，后取下纸带

(4)防撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞。

(5)适当：悬挂的槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。;【典例1】某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。;(1)(多选)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花计时器、导线和墨粉纸盘。除上述器材外，还需要使用的有(填选项字母)。?

A.交流电源 B.直流电源

C.秒表 D.刻度尺;(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来)，相邻两个计数点间的距离已在图中标出。;①根据连续相等的时间间隔内的基本相等，可认为小车做匀变速直线运动。图乙中纸带(填“左”或“右”)侧是与小车相连的一端。?

②已知交流电源的频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)，小车运动的加速度大小为m/s2(保留2位有效数字)。?;;【典例2】结合“探究小车速度随时间变化的规律”的实验(装置如图甲)，完成下列问题：;(1)如图乙，刻度尺的0刻度与“0”点对齐，测量点“4”到“0”的距离为

_______cm；该同学已将1、2、3、4点对应时刻的瞬时速度进行计算填入表中，请你将测量点“5”对应时刻的瞬时速度填入表中(保留3位有效数字)；请你把“5”的数据补充到图丙中，并拟合图线。(已知交流电源的频率为50Hz)?;测量点;;;(2)根据拟合好的图像求出小车的加速度大小为a=m/s2(保留3位有效数字)。?;(3)(多选)关于该实验，下列说法正确的是(填选项字母)。?

A.重复实验时，可以增加悬挂的槽码，也可以在小车里增加钩码

B.实验时，牵引小车的细绳必须平行于长木板，而且长木板也必须水平放置

C.若实验时电源频率略低于50Hz，但该同学并不知道，则小车速度测量值将大于实际值

D.如果实验用电火花计时器，实验时的电压略低于220V，则加速度的测量值将小于实际值;?;实验的迁移、拓展和创新;?;?;【典例3】(2023·全国甲卷)某同学利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图乙所示。;?;;?;根据第(1)问计算结果补全实验点如图(a)所示。;?;(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA=，小车的加速度大小a=。(结果用字母k、b表示)?;;【典例4】如图所示是一位学生设计的测定自由落体加速度的实验，在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管，并装上一个夹子，在其下方地面上放一个金属盘子；调节夹子的松紧，以使第1个水滴落入盘中发出响声的瞬间，第2个水滴正好从管口落下。以某次响声为“0”开始计数，待数到“100”时测得经过的时间为40s，再用米尺量出管口至盘子的高度为78.2cm。回答下列问题：;(1)相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为T=s