2023版高考物理一轮总复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习第一章实验一研究匀变速直线运动课件，共33页。PPT课件主要包含了基本原理与操作，数据处理，注意事项，接好电路，的后面，答案ABCDFG，时间变化的规律，图S1-1，图S1-2，图S1-3等内容，欢迎下载使用。

考点 1 实验原理与操作
【典题 1】在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，请你将认为正确的选项前面的字母填在横线上：______________.
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出
B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连
C.再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂
上合适的钩码，每次必须由静止释放小车
D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车
E.把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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
F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作 0，往后第五个点作为计数点 1，依次标出计数点 2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离
解析：在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小系统误差又要减小偶然误差.其中 E 项中的电源应采用交流电源，而不是直流电源.
考点 2 数据处理与误差分析考向 1 v­t 图像处理数据
【典题 2】用图 S1-1 所示的实验装置研究小车速度随
a.安装好实验器材.接通电源后，让拖着纸带的小车沿
长木板运动，重复几次.
b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔 T 选取一个计数点，如图 S1­2 中 A、B、C、D、E、F……所示.c.通过测量、计算可以得到在打 A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作 v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系，在
坐标纸上描点，如图 S1-3 所示.
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有__________
和__________(填选项前的字母).A.电压合适的 50 Hz 交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺
(2)在图 S1-3 中已标出计数点 A、B、D、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点 C 对应的坐标点，并画出 v-t图像.
(3)观察 v­t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是__________.v­t 图像斜率的物理意义是________
________________.
(4)描绘 v­t 图像前，还不知道小车是否做匀变速直线
表示各计数点的瞬时速度，从理论上
讲，对Δt 的要求是________(填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx 大小与速度测量的误差________(填“有关”或“无关”).(5)早在 16 世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图S1-4 所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的
猜想.请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的
__________________________________________________
____________________________________________.
解析：(1)打点计时器需用交流电源；为了计算速度需
要利用刻度尺测量长度.故需要的仪器选 A、C.
(2)利用所给点迹描点连线，得图像如图 D4 所示.其中
C 点的横坐标为 3T，纵坐标为 v3.
(3)结合图像可以看出小车速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速运动，图像的斜率代表了小车运动时的加速度.
Δx(4)Δt 越小，则Δt
越接近计数点的瞬时速度，所以Δt
越小越好，计算速度需要用到Δx 的测量值，所以选取的Δx大小与速度测量的误差有关.(5)如果小球的初速度为 0，其速度 v∝t，那么它通过的位移 x∝t2.因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化.(要检验
小球的速度是随时间均匀变化的，可以检验小球运动位移与时间的平方成正比，利用滴水可以得到小球的运动时间，并测出小球在相应时间内的位移，则可以验证)
答案：(1)AC (2)如图 D4 所示.
(3)小车的速度随时间均匀变化 加速度(4)越小越好 有关
(5)如果小球的初速度为 0，其速度 v∝t，那么它通过的位移 x∝t2.因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化
考向 2 公式处理实验数据
【典题 3】(2019 年新课标Ⅰ卷)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图 S1-5 所示.已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出.在 A、B、C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是________点.在打出C 点时物块的速度大小为_______m/s(保留 3 位有效数字)；物块下滑的加速度大小为______m/s2(保留 2 位有效数字).
解析：物块加速下滑，速度越来越大，在相等时间内物块的位移越来越大，刚开始时在相等时间内的位移较小，由图示纸带可知，打点计时器最先打出的点是 A 点；每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出，相邻计数点间的时间间隔为：t＝0.02×5＝0.1 s
打出 C 点时的速度大小为：
答案：A 0.233 0.75
考向 1 实验原理的创新
【典题 4】(2021 年山东济南月考)乙同学为了测量自己的反应时间，进行了如下实验.如图 S1-6 所示，请甲同学用手捏住直尺，自己用一只手在直尺“0”刻度位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺.在看到乙同学松开手让直尺下落时，自己立刻捏住直尺，再读出捏住直尺的刻度，即可算出自己的反应时间.后来甲、乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”，如图 S1-7 所示.
(1)经过多次实验，该同学捏住处刻度值的平均值为19.60 cm，重力加速度 g 取 9.8 m/s2，则该同学的反应时间约为______s.(计算结果保留 2 位有效数字)
(2) 图中反应时间测量尺的标度合理的是________(填
(3)实验时乙同学以手指恰不接触直尺为宜，如果两手指间距较大，则测得的反应时间________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).
答案：(1)0.20 (2)B (3)偏大
考向 2 实验器材与实验过程的创新
【典题 5】用图 S1-8 甲装置可以测量滑块的加速度.气垫导轨上相隔一定距离的两处装有两个光电传感器 1、2，滑块上固定一遮光条，滑块与遮光条的总质量为 M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 1、2 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图像.
(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，计算机屏幕上显示的电压 U 随时间 t 变化的图像如图乙所示，则要将气垫导轨右侧______(填“调低”或“调高”).
(2)用游标卡尺测遮光条宽度 d，测量结果如图丙所示，
则 d＝______mm.
(3)若图乙是正确操作所得图像，则滑块运动的加速度大小 a＝__________(用 d、t1、t2、t 表示)，此测量值与真