（2021新人教版）高中物理必修第一册第二章　匀变速直线运动的研究 学案（课件+教案+课后作业）.zip

第 二 章 第二章第二章匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 第第 1 节节实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律 学习目标：学习目标：1.明确实验思路，学会用列表法、图像法处理实验明确实验思路，学会用列表法、图像法处理实验 数据并分析运动特点数据并分析运动特点.2.进一步掌握打点计时器的使用、纸带数据处进一步掌握打点计时器的使用、纸带数据处 理和测量瞬时速度的方法理和测量瞬时速度的方法 知识点一知识点一实验思路实验思路 1进一步练习使用打点计时器进一步练习使用打点计时器 2利用利用 vt 图像处理数据，并据此判断小车的运动性质图像处理数据，并据此判断小车的运动性质 3能根据实验数据求能根据实验数据求加速度加速度 知识点二知识点二实验数据测量实验数据测量 1位置记录位置记录 跟小车连在一起的跟小车连在一起的纸带纸带记录运动小车在不同时刻的位置记录运动小车在不同时刻的位置 2瞬时速度的计算瞬时速度的计算 如果打出的纸带如图所示，各计数点的瞬时速度可用以该点为如果打出的纸带如图所示，各计数点的瞬时速度可用以该点为 中间时刻的一段时间内的中间时刻的一段时间内的平均平均速度来代替：速度来代替：vn. xnxn1 2T 3根据根据 vt 图像判断运动性质图像判断运动性质 用用描点描点法可作出小车运动的法可作出小车运动的 vt 图像，根据图像的形状可判断图像，根据图像的形状可判断 小车的运动性质小车的运动性质 4加速度的计算加速度的计算 利用利用 vt 图线的图线的斜率斜率求出小车的加速度求出小车的加速度 利用利用 a求加速度求加速度 vt v0 t 知识点三知识点三实验器材实验器材 打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、学生电源学生电源、 细绳、槽码、刻度尺、细绳、槽码、刻度尺、纸带纸带 1打点计时器打出的纸带只能记录时间打点计时器打出的纸带只能记录时间() 2在在 vt 图像中，可以根据图线倾角的正切值计算加速度图像中，可以根据图线倾角的正切值计算加速度() 3实验中，悬挂的槽码越多，实验数据越准确实验中，悬挂的槽码越多，实验数据越准确() 4实验中，小车释放前应靠近打点计时器实验中，小车释放前应靠近打点计时器() 答案答案1.2.3.4. 探究小车速度随时间变化的规律的实验中，是否需要平衡摩探究小车速度随时间变化的规律的实验中，是否需要平衡摩 擦力？擦力？ 答案答案不需要平衡摩擦力，只要保不需要平衡摩擦力，只要保证证小小车车所受到的力所受到的力为为恒力，恒力， 加速度恒定就可以完成加速度恒定就可以完成实验实验 要点一要点一 实验思路实验思路 1把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌 面，把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端，连接好电路，面，把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端，连接好电路， 如图所示如图所示 2把细绳拴在小车上，使细绳跨过定滑轮，并在下面挂上合适把细绳拴在小车上，使细绳跨过定滑轮，并在下面挂上合适 的槽码，接通电源，待打点计时器打点稳定后再放开小车，让小车的槽码，接通电源，待打点计时器打点稳定后再放开小车，让小车 拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源 【典例典例 1】在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验中， 某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤 (遗漏步骤可编上序号遗漏步骤可编上序号 G、H、) A将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 B拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸 带，再接通电源带，再接通电源 C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当 的槽码的槽码 D取下纸带，再断开电源取下纸带，再断开电源 E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析 错误和遗漏：错误和遗漏： _； _； _. 正确的操作步骤为正确的操作步骤为_ 思路点拨思路点拨熟熟练练掌握掌握实验实验操作的步操作的步骤骤及操作中的注意事及操作中的注意事项项是能是能 否完成本否完成本实验实验的关的关键键 解析解析正确的正确的实验实验步步骤骤是：把是：把长长木板平放在木板平放在实验实验桌上，并使滑桌上，并使滑轮轮 伸出桌面，把打点伸出桌面，把打点计时计时器固定在器固定在长长木板没有滑木板没有滑轮轮的一端，并的一端，并连连好好电电路，路， 把一条把一条细绳细绳拴在小拴在小车车上，上，细绳细绳跨跨过过定滑定滑轮轮，另一端吊合适的槽，另一端吊合适的槽码码，把，把 穿穿过过打点打点计时计时器的器的纸带纸带固定在小固定在小车车后面，使小后面，使小车车停在靠近打点停在靠近打点计时计时器器 处处，先接通，先接通电电源，再放开小源，再放开小车车， ，让让小小车车运运动动，打完一条，打完一条纸带纸带，断开，断开电电源，源， 取下取下纸带纸带， ，换换上新上新纸带纸带，再重做两次即，再重做两次即顺顺序序为为 AECBDGF. 答案答案B 中中应应先接通先接通电电源，再放开源，再放开纸带纸带D 中中应应先断开先断开电电 源，再取下源，再取下纸带纸带G.换换上新上新纸带纸带，重复，重复实验实验两次两次AECBDGF 1 实验实验前，前，应让应让小小车车停在靠近打点停在靠近打点计时计时器的位置，器的位置，这样这样可以最大可以最大 限度地利用限度地利用纸带纸带的有限的有限长长度度. 2 实验实验操作操作时时，必，必须须先接通先接通电电源，再源，再释释放小放小车车. 3 要避免小要避免小车车和滑和滑轮轮相碰，在小相碰，在小车车与滑与滑轮轮相碰前要及相碰前要及时时用手按用手按 住小住小车车. 4 打完一条打完一条纸带纸带后要立即关后要立即关闭电闭电源，避免源，避免计时计时器器线线圈圈过热过热而而损损 坏坏. 5 电电磁打点磁打点计时计时器使用的器使用的电电源是低源是低压压交流交流电电源，源，电电火花打点火花打点计计 时时器使用的器使用的电电源是源是 220 V 的交流的交流电电源源. 6 在在测测量量长长度度时时，用刻度尺，用刻度尺对齐对齐起始起始计计数点，依次数点，依次读读出各出各计计数点数点 到起始点的到起始点的长长度度值值，不能分段，不能分段测测量量.) 1在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法的实验中，下列说法 中正确的是中正确的是() A长木板一定要水平摆放长木板一定要水平摆放 B使用刻度尺测量长度时，不必估读使用刻度尺测量长度时，不必估读 C使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位 D作作 vt 图像时，所描线必须经过每一个点图像时，所描线必须经过每一个点 解析解析实验过实验过程中，一般程中，一般长长木板木板应应平放，不能平放，不能侧侧向向倾倾斜，但适当斜，但适当 一端高一端低，也是可以的，一端高一端低，也是可以的，A 错误错误；使用刻度尺；使用刻度尺测长测长度度时时，需要估，需要估读读， ， B 错误错误、 、C 正确；作正确；作 vt 图图像像时时，若各点与直，若各点与直线拟线拟合，合，则则作直作直线线并使并使 直直线经过线经过尽量多的点，尽量多的点，D 错误错误 答案答案C 2在在“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器的实验中，使用电磁打点计时器 (所用交流电的频率为所用交流电的频率为 50 Hz)，得到如图所示的纸带图中的点为计，得到如图所示的纸带图中的点为计 数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是() A实验时应先放开纸带再接通电源实验时应先放开纸带再接通电源 B从纸带上不可能求出计数点从纸带上不可能求出计数点 C 对应的速率对应的速率 C从纸带上可以求出计数点从纸带上可以求出计数点 B 对应的速率对应的速率 D相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为 0.02 s 解析解析在在“研究匀研究匀变变速直速直线线运运动动”的的实验实验中，中，实验时应实验时应先接通先接通 电电源再放开源再放开纸带纸带， ，A 错误错误；根据；根据 C 点点为为 B 与与 D 的中的中间时间时刻点刻点则则有有 vC， ，B 错误错误；同理，；同理，C 正确；由于相正确；由于相邻邻的的计计数点之数点之间还间还有有 4 个点个点 sBD 2T 没有画出，所以没有画出，所以时间间时间间隔隔为为 0.1 s， ，D 错误错误 答案答案C 要点二要点二 物理量的测量、进行实验物理量的测量、进行实验 1纸带的选取及测量纸带的选取及测量 在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于 密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0 点点)为了便于测量，为了便于测量， 常常每常常每 5 个计时点取个计时点取 1 个计数点个计数点(两相邻计数点中间还有两相邻计数点中间还有 4 个计时点个计时点)进进 行测量，两相邻计数点间的时间间隔行测量，两相邻计数点间的时间间隔 T0.1 s. 2采集数据采集数据 如图所示，不能直接测量两个计数点间的距离，而是先一次性如图所示，不能直接测量两个计数点间的距离，而是先一次性 测出各个计数点到计时起点的距离测出各个计数点到计时起点的距离 x1、x2、x3、x4、，然后再计算，然后再计算 出相邻的两个计数点间的距离出相邻的两个计数点间的距离 x1x1，x2x2x1，x3x3x2，x4x4x3，x5x5x4. 3计算速度计算速度 我们可以用平均速度代替各计数点的瞬时速度，即我们可以用平均速度代替各计数点的瞬时速度，即 v1 ，v2，(t 为相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔)， x1x2 2t x2x3 2t 将各计数点对应的时刻和瞬时速度填入下表：将各计数点对应的时刻和瞬时速度填入下表： 位置位置编编号号 012345 时间时间 t/s 速度速度 v/(ms 1) 4.作作 vt 图像图像 以速度以速度 v 为纵轴、时间为纵轴、时间 t 为横轴建立平面直角坐标系，根据表为横轴建立平面直角坐标系，根据表 中数据在坐标系中描点，观察点的分布规律，然后用一条平滑的曲中数据在坐标系中描点，观察点的分布规律，然后用一条平滑的曲 线线(包括直线包括直线)“拟合拟合”这些点，作出描述小车运动的这些点，作出描述小车运动的 vt 图像如图像如 图所示图所示 【典例典例 2】一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现 用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置， 并将小球的位置编号如图甲所示，并将小球的位置编号如图甲所示，1 位置恰为小球刚开始运动的位置恰为小球刚开始运动的 瞬间，作为零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同瞬间，作为零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同 (1)小球从小球从 1 位置到位置到 6 位置的运动过程中经过各位置的速度如表位置的运动过程中经过各位置的速度如表 所示，将表中的数据补充完整所示，将表中的数据补充完整. 计计数点序号数点序号 12345 速度速度 vn/(ms 1) v10v20.06 v3_ _ v40.18 v5_ _ (2)在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度时间图像时间图像(保留描点保留描点 痕迹痕迹) (3)由由 vt 图像可知小车运动的规律：速度随时间图像可知小车运动的规律：速度随时间 _ 思路点拨思路点拨(1)横横轴轴与与纵轴纵轴都要注意都要注意选选取合适的取合适的标标度，使画出的度，使画出的 图线图线基本占基本占满满整个坐整个坐标纸标纸，以便于，以便于观观察；察；(2)作作图图像像时时， ，应应保保证证大多数大多数 点落在同一条直点落在同一条直线线上，不落在同一直上，不落在同一直线线上的点要均匀分布在直上的点要均匀分布在直线线的两的两 侧侧 解析解析(1)因因为为 x1x20.06 m，且，且 v2 m/s0.06 m/s，所，所 0.06 2T 以以 T0.5 s 因因为为 x2x30.12 m， ，则则 v3 m/s0.12 m/s x2x3 2T 0.12 2 0.5 因因为为 x4x50.24 m， ，则则 v5 m/s0.24 m/s x4x5 2T 0.24 2 0.5 (2)其其 vt 图图像如像如图图所示所示 (3)小小车车运运动动的的 vt 图图像是一条斜向上的直像是一条斜向上的直线线，表示小，表示小车车的速度的速度 随随时间时间均匀增加均匀增加 答案答案(1)0.120.24(2)图见图见解析解析(3)均匀增加均匀增加 1 作作图时图时建立的坐建立的坐标轴标轴的的单单位位长长度的度的选选取要合适，尽量使取要合适，尽量使图线图线 分布在坐分布在坐标标平面的中央区域平面的中央区域. 2 应让应让曲曲线连线连接尽可能多的点，不能接尽可能多的点，不能连连接的点接的点应应均匀分布在均匀分布在图图 线线两两侧侧，以减小偶然，以减小偶然误误差差. 3 vt 图图像的斜率表示小像的斜率表示小车车的加速度，即的加速度，即，但不能采用，但不能采用 求正切求正切值值的方法求加速度的方法求加速度. 3用接在用接在 50 Hz 交流电源上的打点计时器，研究小车做匀加速交流电源上的打点计时器，研究小车做匀加速 直线运动的规律，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清直线运动的规律，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清 晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标作晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标作 0、1、2、3、4.测得测得 0、1 两计数点间的距离两计数点间的距离 s130.0 mm,3、4 两计两计 数点间的距离数点间的距离 s448.0 mm，则小车在，则小车在 0 与与 1 两计数点间的平均速度两计数点间的平均速度 为为_m/s，小车的加速度为，小车的加速度为_m/s2. 解析解析根据平均速度的定根据平均速度的定义义式，可得小式，可得小车车在在 0 与与 1 两两计计数点数点间间 的平均速度的平均速度 v01 m/s0.30 m/s 0.030 0.1 小小车车在在 3 与与 4 两两计计数点数点间间的平均速度的平均速度 v34 m/s0.48 m/s 0.048 0.1 故小故小车车的加速度的加速度 a m/s20.6 m/s2. v t v34v01 3T 0.480.30 3 0.1 答案答案0.300.6 4打点计时器使用的交流电频率为打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，记录小车做变速运，记录小车做变速运 动的纸带如图所示，在纸带上选择动的纸带如图所示，在纸带上选择 0、1、2、3、4、5 六个计数点，六个计数点， 相邻两计数点之间还有四个点没有画出纸带旁并排放着带有最小相邻两计数点之间还有四个点没有画出纸带旁并排放着带有最小 刻度为刻度为 1 毫米的刻度尺，毫米的刻度尺，0 刻度线跟计数点刻度线跟计数点 0 对齐对齐 (1)分别计算小车在打计数点分别计算小车在打计数点 2、计数点、计数点 4 时的瞬时速度大小；时的瞬时速度大小； (2)求小车在打计数点求小车在打计数点 2 和计数点和计数点 4 这段时间间隔内的平均加速这段时间间隔内的平均加速 度大小度大小 解析解析(1)计计数点数点 1、 、3、 、5 到到 0 点的距离可以通点的距离可以通过过刻度尺直接刻度尺直接读读 出，出，读读数数时时注意估注意估读读到毫米位的下一位，依次到毫米位的下一位，依次为为 x11.20 cm、 、x35.40 cm、 、x512.00 cm. 小小车车在打在打计计数点数点 2 时时的瞬的瞬时时速度大小等于其在速度大小等于其在计计数点数点 1、 、3 之之间间 的平均速度大小，即的平均速度大小，即 v20.21 m/s；同理，；同理，v40.33 x3x1 2T x5x3 2T m/s. (2)平均加速度大小平均加速度大小 a m/s20.60 m/s2. v4v2 2T 0.330.21 2 0.1 答案答案(1)0.21 m/s0.33 m/s(2)0.60 m/s2 要点三要点三 实验误差分析实验误差分析 误误差的来源差的来源误误差的差的说说明明 使用的使用的电电源源频频率率 不不稳稳定，定，导导致致计计 这这是系是系统误统误差差电电源源频频率增加率增加时时， ，计计算用的算用的时间时间 0.02 s 比真比真实时间实时间大，大，计计算出的速度偏小；算出的速度偏小；电电源源频频率率 时误时误差差减小减小时时， ，计计算用的算用的时间时间 0.02 s 比真比真实时间实时间小，小，计计算算 出的速度偏大出的速度偏大 纸带纸带上上计计数点数点间间 距离的距离的测测量存在量存在 误误差差 这这是偶然是偶然误误差多次差多次测测量取平均量取平均值值是减小偶然是减小偶然误误差差 的有效手段的有效手段 木板各木板各处处的粗糙的粗糙 程度不同，摩擦程度不同，摩擦 不均匀不均匀 这这是系是系统误统误差差应选择应选择平整的平整的长长木板，或提前在木板，或提前在长长 木板上均匀刷上油漆木板上均匀刷上油漆 作作 vt 图图像像时时 存在存在误误差差 这这是偶然是偶然误误差画差画 vt 图图像像时选择时选择合适合适标标度，作度，作图图 时认时认真、准确可以减小真、准确可以减小误误差差 【典例典例 3】(多选多选)在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验实验 中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是() A把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点 B使小车运动的加速度尽量小些使小车运动的加速度尽量小些 C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的 那一部分进行测量、计算那一部分进行测量、计算 D选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 思路点拨思路点拨明确本明确本实验实验的的误误差来源及减小差来源及减小误误差的方法是解决本差的方法是解决本 题题的关的关键键 解析解析选选取取计计数点可以使用于数点可以使用于测测量和量和计计算的相算的相邻邻点点间间的的间间隔增隔增 大，在用直尺大，在用直尺测测量量这这些点些点间间的的间间隔隔时时，在一次，在一次测测量量绝对误绝对误差基本相同差基本相同 的情况下，相的情况下，相对误对误差差较较小，因此小，因此 A 选项选项正确；在此正确；在此实验实验中，如果小中，如果小车车 运运动动的加速度的加速度过过小，打出的点很密，小，打出的点很密，长长度度测测量的相量的相对误对误差差较较大，大，测测量量 准确度会降低，因此使小准确度会降低，因此使小车车的加速度略大一些的加速度略大一些较较好，如果每五个点取好，如果每五个点取 一个一个计计数点，那么以能在数点，那么以能在纸带纸带上上 50 cm 长长度内清楚地取出七八个度内清楚地取出七八个计计 数点数点为为宜，宜，B 错误错误； ；C 项项保保证证了了选选点的正确；点的正确；D 项项是物体做匀是物体做匀变变速直速直线线 运运动动的前提故的前提故 A、 、C、 、D 正确正确 答案答案ACD 参与本参与本实验计实验计算的量有位移算的量有位移 x 和和时间时间 T，因此，因此误误差主要来源于差主要来源于 x. 1 我我们应选择们应选择点迹小而清晰的点迹小而清晰的纸带纸带，且要用分度，且要用分度值为值为 1 mm 的的 刻度尺刻度尺测测量并估量并估读读到到 0.1 mm. 2 读读数数时时眼睛要正眼睛要正对对点和刻度尺，以尽量减小点和刻度尺，以尽量减小误误差差. 3 小小车车速度速度应应适当大些，适当大些，这样这样可以减小可以减小测测量量长长度的度的误误差差. 4 适当适当选选几个几个 如五个如五个 计时计时点的点的时间间时间间隔作隔作为时间单为时间单位，可减小位，可减小 测测量量时间间时间间隔的隔的误误差，差，测测量两量两计计数点数点间间的距离的距离时时，要一次完成，要一次完成测测量，量， 不能分段不能分段测测量量. 5在用打点计时器在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验的实验 中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是() A当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来 测量测量 B当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测 完完 C测量每两个相邻计数点间的距离，应该用毫米刻度尺的零测量每两个相邻计数点间的距离，应该用毫米刻度尺的零 刻线对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到刻线对准起点，读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到 每两个相邻计数点间距离的数值每两个相邻计数点间距离的数值 D分别测出每两个计数点间的距离，这样便于记录分别测出每两个计数点间的距离，这样便于记录 解析解析为为了减小了减小测测量量误误差，差，测测量两个相量两个相邻计邻计数点数点间间的距离的距离时时， ， 应该应该用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离，再逐一相减，得到每用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离，再逐一相减，得到每 两个相两个相邻计邻计数点数点间间的距离，故只有的距离，故只有 C 项项正确正确 答案答案C 6在实验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，在实验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后， 以速度以速度 v 为纵轴，以时间为纵轴，以时间 t 为横轴建立直角坐标系某次实验中某为横轴建立直角坐标系某次实验中某 同学描出的点如图所示在直角坐标系上一共描出了同学描出的点如图所示在直角坐标系上一共描出了 10 个点下列个点下列 思考有道理的是思考有道理的是() 这这 10 个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的 vt 图像不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线图像不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线 这这 10 个点中有个点中有 8 个点虽然不在一条直线上，但它们都在一条个点虽然不在一条直线上，但它们都在一条 直线附近，只有直线附近，只有 F 和和 B 两点离这条直线太远两点离这条直线太远 在在 10 个点当中只有个点当中只有 4 个点能画在一条直线上个点能画在一条直线上(A、D、G、I)， 有有 6 个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律 与直线偏差较小的点与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与可能是实验误差造成的，而与 直线偏离较大的点直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的则可能是实验中出现错误造成的() AB C D 解析解析考考虑虑有有误误差，才不可能在一直差，才不可能在一直线线上，而偏离直上，而偏离直线线太太远远， ，则则 不属于不属于误误差，而是差，而是错误错误而若理想化，而若理想化，则这则这些点些点应应在一直在一直线线上，上， 错误错误； ；正确；故正确；故选选 B. 答案答案B 课后作业课后作业(五五) 要点对点练要点对点练 要点一：实验思路及进行实验要点一：实验思路及进行实验 1某同学用打点计时器做某同学用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律” 的实验他按图所示安装好了实验器材，接好了导线，准备打开电的实验他按图所示安装好了实验器材，接好了导线，准备打开电 源开关进行实验源开关进行实验 他所组装器材中，有三处错误，请你指出：他所组装器材中，有三处错误，请你指出： (1)_； (2)_； (3)_ 答案答案(1)电压电压不不应选应选 2 V 挡挡位，位，应选应选 46 V 挡挡位位(2)不不应应接直接直 流流输输出，出，应应接交流接交流输输出出(3)小小车车不不应应靠在滑靠在滑轮处轮处， ，应应靠近打点靠近打点计时计时器器 处处 2在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验中，从下列所给实验中，从下列所给 器材中选出本实验所必须的器材有器材中选出本实验所必须的器材有_；为能按实验要求达到；为能按实验要求达到 实验目的，还缺少的器材有实验目的，还缺少的器材有_(写出一种即可写出一种即可) 电磁打点计时器电磁打点计时器天平天平低压直流电源低压直流电源细绳细绳 纸带纸带小车小车槽码槽码停表停表一端带有滑轮的长木板一端带有滑轮的长木板 解析解析在在“探究小探究小车车速度随速度随时间变时间变化的化的规规律律”实验实验中，所需的中，所需的 实验实验步步骤骤： ：(1)木板平放，并使滑木板平放，并使滑轮轮伸出桌面，把打点伸出桌面，把打点计时计时器固定，器固定，连连接接 好好电电路；路；(2)穿穿纸带纸带，挂槽，挂槽码码； ；(3)先接通先接通电电源，然后放开小源，然后放开小车车， ，让让小小车车拖拖 着着纸带纸带运运动动，打完一条后立即关，打完一条后立即关闭电闭电源由源由实验实验步步骤骤可以看出需要的可以看出需要的 仪仪器有器有.为为了得到小了得到小车车的运的运动规动规律，律，还还需要用刻度尺需要用刻度尺 来来测测量量计计数点之数点之间间的距离，用来的距离，用来计计算速度和加速度；算速度和加速度；电电磁打点磁打点计时计时器器 工作工作时时需要低需要低压压交流交流电电源源 答案答案低低压压交流交流电电源源(或刻度尺或刻度尺) 要点二：数据记录及处理要点二：数据记录及处理 3在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律 的实验中，获得的一段纸带如图所示，的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D 为相邻的四个为相邻的四个 计数点，已知计数点，已知 AB1.80 cm，BC2.00 cm，CD2.20 cm，相邻两，相邻两 计数点间的时间间隔为计数点间的时间间隔为 0.1 s关于该实验，下列说法正确的是关于该实验，下列说法正确的是() A相邻两计数点间的时间间隔为相邻两计数点间的时间间隔为 0.1 s 是用停表测出的是用停表测出的 B实验时应先释放小车再接通电源实验时应先释放小车再接通电源 C打点计时器打打点计时器打 C 点时，小车的速度为点时，小车的速度为 0.42 m/s D小车运动的加速度是小车运动的加速度是 0.2 m/s2 解析解析相相邻邻两两计计数点数点间间的的时间间时间间隔隔 T0.1 s，并不是停表，并不是停表测测量量 出的，而是按打点先后出的，而是按打点先后顺顺序每序每 5 个点取个点取 1 个个计计数点得到的，数点得到的，A 错误错误； ； 实验时应实验时应先接通先接通电电源，再源，再释释放小放小车车， ，B 错误错误；打点；打点计时计时器打器打 C 点点时时小小 车车的速度等于的速度等于 B、 、D 两点两点间间的平均速度，的平均速度，则则 vC xBD 2T m/s0.21 m/s， ，C 错误错误；同理；同理 vB 2.002.20 102 2 0.1 xAC 2T m/s0.19 m/s，故，故 a0.2 m/s2， ，D 1.802.00 102 2 0.1 vCvB T 正确正确 答案答案D 4研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜 面倾角面倾角 可调打点计时器的工作频率为可调打点计时器的工作频率为 50 Hz.纸带上计数点的间纸带上计数点的间 距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有 4 个点未画出个点未画出 (1)部分实验步骤如下：部分实验步骤如下： A测量完毕，关闭电源，取出纸带；测量完毕，关闭电源，取出纸带； B接通电源，等打点计时器工作稳定后放开小车；接通电源，等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；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上述实验步骤的正确顺序是_(用字母填写用字母填写) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 T_s. (3)计数点计数点 5 对应的瞬时速度大小的计算式为对应的瞬时速度大小的计算式为 v5_. 解析解析(1)实验实验步步骤骤的正确的正确顺顺序是序是 DCBA. (2)相相邻邻两两计计数点之数点之间间有有 4 个点未画出，故个点未画出，故 T0.025 s0.1 s. (3)用一小段用一小段时间时间内的平均速度替代瞬内的平均速度替代瞬时时速度，即速度，即 v5. s4s5 2T 答案答案(1)DCBA(2)0.1(3) s4s5 2T 要点三：实验误差分析要点三：实验误差分析 5在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法的实验中，下列说法 不正确的是不正确的是() A纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点 B使用刻度尺测量长度时，要进行估读使用刻度尺测量长度时，要进行估读 C作作 vt 图像时，所描曲线必须经过每一个点图像时，所描曲线必须经过每一个点 D在处理数据时，常用公式法和图像法在处理数据时，常用公式法和图像法 解析解析实验实验中可以每隔任意相同数量的点中可以每隔任意相同数量的点选选取一个取一个计计数点，但数点，但 每隔四个点取一个每隔四个点取一个计计数点的数点的时间间时间间隔隔为为 0.1 s， ，计计算算时时更方便，更方便，A 正确；正确； 使用刻度尺使用刻度尺测长测长度度时时，要，要进进行估行估读读， ，B 正确；作正确；作 vt 图图像像时时， ，应应使尽使尽 量多的点落在量多的点落在线线上，但离上，但离线较远线较远的点要舍弃，的点要舍弃，C 错误错误；数据；数据处处理常理常选选 择择公式法和公式法和图图像法，像法，D 正确正确C 符合符合题题意意 答案答案C 6(多选多选)在用打点计时器在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律” 的实验中，下列关于作的实验中，下列关于作 vt 图像的说法正确的是图像的说法正确的是() A只要确定了只要确定了 vt 图像中的两点，就可以得到小车运动的图像中的两点，就可以得到小车运动的 vt 图像，因此，实验只需要测出两组数据图像，因此，实验只需要测出两组数据 B作作 vt 图像时，所取的点越多，图像就越准确图像时，所取的点越多，图像就越准确 C作出的作出的 vt 图线应该通过所有的点，图线曲折也可以图线应该通过所有的点，图线曲折也可以 D对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去 解析解析作作 vt 图图像像时时， ，选选取的点越多，作出的取的点越多，作出的图图像就越准确；像就越准确；误误 差差较较大的点大的点应应舍去，舍去，B、 、D 正确正确 答案答案BD 综合提升练综合提升练 7在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验中， (1)下列说法正确的是下列说法正确的是_ A先释放纸带，再接通电源先释放纸带，再接通电源 B先接通电源，后释放纸带先接通电源，后释放纸带 C先接通电源或先释放纸带都可以先接通电源或先释放纸带都可以 D纸带上打点越密集，说明纸带运动速度越大纸带上打点越密集，说明纸带运动速度越大 (2)使用电磁打点计时器，应选用使用电磁打点计时器，应选用_(选填选填“直流直流”或或“交交 流流”)电源，若频率为电源，若频率为 50 Hz，则每隔，则每隔_s 打一个点打一个点 (3)某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起， 每每 5 个点取一个计数点，分别标明个点取一个计数点，分别标明 0、1、2、3、4，量得，量得 x130.0 mm，x236.0 mm，x342.0 mm，x448.0 mm，则打，则打 1 和和 4 点之点之 间的平均速度为间的平均速度为_m/s，打，打 2 这个点时的瞬时速度为这个点时的瞬时速度为 _m/s. 解析解析(1)实验时应实验时应先接通先接通电电源，再源，再释释放放纸带纸带，故，故 A、 、C 错误错误， ，B 正确；正确；纸带纸带上打点越密集，上打点越密集，说说明明纸带纸带运运动动速度越小，故速度越小，故 D 错误错误 (2)打点打点计时计时器使用交流器使用交流电电源，源，频频率率为为 50 Hz，每隔，每隔 0.02 s 打一个打一个 点点 (3)1 和和 4 点之点之间间的平均速度的平均速度为为 v x2x3x4 3T m/s0.42 m/s， ， 36.042.048.0 103 0.3 计计数点数点 2 的瞬的瞬时时速度速度为为 v2 x2x3 2T m/s0.39 m/s. 36.042.0 103 0.2 答案答案(1)B(2)交流交流0.02(3)0.420.39 8如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况小车开始如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况小车开始 在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动所打出的纸带在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动所打出的纸带 及相邻两点间的距离及相邻两点间的距离(单位：单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对如图乙所示，纸带上相邻两点间对 应的时间间隔为应的时间间隔为 0.02 s. (1)计算计时器打出点计算计时器打出点 2、3 时小车的速度大小，填入表中时小车的速度大小，填入表中 计计数点序号数点序号 12345 速度速度 vn/(ms 1) v10.7 5 v2_ _ v3_ _ v40.4 5 v50.3 5 (2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的 vt 图像图像 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小求出小车在玻璃板上的运动速度大小 解析解析(1)根据根据题图题图乙可得乙可得 v2 cm/s65 cm/s0.65 1.41.2 0.04 m/s， ，v3 cm/s55 cm/s0.55 m/s. 1.21.0 0.04 (2)以速度以速度为纵为纵坐坐标标，以，以时间为时间为横坐横坐标标建立直角坐建立直角坐标标系用描点法系用描点法 作出小作出小车车在薄布上做减速运在薄布上做减速运动动的的 vt 图图像将像将图线图线延延长长，使其与，使其与纵轴纵轴 相交，如相交，如图图所示所示 (3)由由图图像可知，小像可知，小车车做减速运做减速运动动的初速度的初速度为为 0.85 m/s，即小，即小车车在在 玻璃板上的运玻璃板上的运动动速度大小速度大小 答案答案(1)0.650.55(2)图见图见解析解析(3)0.85 m/s 9某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直 线运动的规律，打点计时器工作频率为线运动的规律，打点计时器工作频率为 50 Hz.图乙是实验中