江蘇省高中物理學業(yè)水平測試復習 第二章 第4講 實驗 探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律學案 必修1

第4講 實驗 探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律 緊扣考綱 考情再現(xiàn) 測試內(nèi)容 測試要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 探究、實驗：用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律 a 7 4 13 25 考點一　打點計時器的原理及使用 電磁打點計時器 電火花計時器 結(jié)構(gòu) 圖示 工作 電壓 ______以下交流電 ______交流電 打點 方式 振針周期性上下振動 周期性產(chǎn)生電火花 打點 周期 實驗 誤差 振針和紙帶接觸會影響紙帶運動，誤差較______ 火花放電不會影響紙帶運動，誤差較______ 記錄 信息 位置、時刻或位移、時間 例1　(2017揚州第二次學測模擬)在“用電火花計時器探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中，下列說法正確的是(　　) A．電火花計時器應使用6 V以下的交流電源 B．電火花計時器應使用220 V的直流電源 C．紙帶上點跡密集的地方表明物體的速度較小 D．紙帶上點跡密集的地方表明相鄰點間的時間較短 考點二　數(shù)據(jù)處理 (1)選取紙帶：從打下的紙帶中選取點跡清晰的紙帶，舍掉開始比較密集的點跡． (2)測某點的速度：如圖1所示，打B點時紙帶的瞬時速度近似等于AC段的________________． 圖1 (3)計數(shù)點的選?。和ǔＨ↑c跡清晰且便于測量的點作為第1個計數(shù)點，然后每5個點取1個計數(shù)點，如圖2所示．電源的頻率為50 Hz，這樣相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為________． 圖2 (4)判斷紙帶是否做勻變速直線運動： ①利用上面的方法測出各個計數(shù)點的瞬時速度，并作出v－t圖象．如果v－t圖象為(或近似為)一條傾斜的________，則說明紙帶做勻變速直線運動． ②若相鄰的兩段相等時間內(nèi)通過的位移之差為定值，即x2－x1＝x3－x2＝…，可認為紙帶做________________運動．(依據(jù)：在勻變速直線運動中，在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之差相等，即Δx＝aT2) (5)測加速度：①利用公式a＝＝＝＝…或＝. ②根據(jù)v－t圖象，利用求出圖線的斜率，即加速度． 例2　(2018江蘇學測)如圖3所示是“探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律”實驗中打出的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，則C點的速度可表示為(　　) 圖3 A. B. C. D. 歸納總結(jié)　紙帶上計算某點瞬時速度，通常以這一點作為中間時刻，計算一段的平均速度來代替． 例3　(2017無錫第二次學測模擬)用打點計時器研究某下落物體的勻變速直線運動，得到如圖4所示的紙帶．已知交流電頻率是50 Hz，AB、BC間各有一個點，測得AB＝7.65 cm，BC＝9.15 cm. 圖4 (1)打點計時器打出相鄰兩個點間的時間間隔為________ s； (2)物體的加速度為________ m/s2，打B點時物體的瞬時速度為________ m/s. 例4　在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中 (1)下列說法中不正確或不必要的是________(填字母)． A．長木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動 B．連接鉤碼和小車的細線應與長木板保持平行 C．小車應靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車 D．選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始 (2)圖5是實驗中打下的一段紙帶，算出計數(shù)點2的速度大小為________m/s，并在圖6中標出，其余計數(shù)點1、3、4、5對應的小車瞬時速度大小在圖3中已標出． (3)作圖并求得小車的加速度大小為________m/s2. 圖5 圖6 1．(2017江蘇學測)某打點計時器使用的電源頻率為50 Hz，則紙帶上連續(xù)打下兩點的時間間隔是(　　) A．0.01 s B．0.02 s C．0.03 s D．0.04 s 2．(2010江蘇學測)小明拉著穿過打點計時器的紙帶的一端運動，紙帶上打出的點如圖7所示，由此判斷紙帶的運動情況是(　　) 圖7 A．先勻速后減速 B．先加速后勻速 C．先減速后加速 D．先加速后減速 3．(2017江蘇學測)如圖8所示，“驗證機械能守恒定律”實驗中打出一條紙帶，O為重物開始下落的起始位置，P為下落過程中的某一點．測得OP間距離為h、時間為t，P前后相鄰兩點間的距離為Δx，時間間隔為Δt.則計算P點瞬時速度v的表達式為(　　) 圖8 A．v＝ B．v＝ C．v＝ D．v＝ 4．(2018泰州中學學測模擬二)在用電火花計時器(或電磁打點計時器)研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出了一條紙帶，已知計時器打點的時間間隔為0.02 s，他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖9所示，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為________ s．用刻度尺量得點A、B、C、D到O點的距離分別為x1＝1.50 cm，x2＝3.40 cm，x3＝5.70 cm，x4＝8.40 cm.由此可知，打C點時紙帶的速度大小為________ m/s.與紙帶相連的小車的加速度大小為__________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖9 答案精析 考點突破 考點一 6 V　220 V　0.02 s　0.02 s　大　小 例1　C　[電火花計時器應使用220 V的交流電源，A、B項錯誤；速度越小，點跡越密，C項正確；任意相鄰兩點的時間間隔一樣，D項錯誤．] 考點二 (2)平均速度　(3)0.1 s　(4)①直線　②勻變速直線 例2　C　[C點為BD段的中間時刻，C點的瞬時速度為BD段的平均速度，C正確．] 例3　(1)0.02　(2)9.375　2.10 解析　(1)因為交流電的頻率為50 Hz，打點計時器打出相鄰兩個點間的時間間隔為0.02 s. (2)物體的加速度為 a＝＝ m/s2＝9.375 m/s2， 打B點時物體的瞬時速度為 vB＝＝10－2 m/s＝2.10 m/s. 例4　(1)AD　(2)0.60　(3)1.45 解析　(1)探究小車的速度隨時間的變化規(guī)律，要求長木板平放即選項A不是必要的．在處理紙帶時，由于第一點并不確定，因此常常將前面的點去掉，從清晰可辨的點取點后處理實驗數(shù)據(jù)，所以D選項也不是必要的．連接小車的細線需要與木板平行，否則就要涉及到線的拉力分解問題，即拉力是一個變力，選項B是必要的．操作時應先接通電源再釋放小車，所以C選項是必要的．因此答案為A、D. (2)根據(jù)圖中x1＝3.80 cm ，x3＝15.70 cm ， 所以v2＝≈0.60 m/s. (3)由圖象可求出加速度a＝＝1.45 m/s2 真題演練 1．B　2.D　3.A　4.0.10　0.25　0.40 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375