高考物理一轮复习第1章实验1测量做直线运动物体的瞬时速度课件

这是一份高考物理一轮复习第1章实验1测量做直线运动物体的瞬时速度课件，共37页。PPT课件主要包含了实验储备·一览清，实验类型·全突破，答案②③⑦，答案图见解析，答案大，答案小钢球，答案①③④②，答案仍能等内容，欢迎下载使用。

类型一　教材原型实验　多维探究
考向1　实验原理与操作 [典例1]　(2023·山东省潍坊市高三检测)某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。
新高考乙卷 2022·T22
浙江6月卷 2022·T17
北京卷 2022·T16
(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)________。 ①电火花计时器　②天平　③8 V低压交流电源　④细绳和纸带　⑤砝码、托盘和小车　⑥刻度尺　⑦秒表　⑧一端带有定滑轮的长木板
[解析]　本实验不需要天平测质量，电火花计时器应用220 V交流电源，也不用秒表测时间，故不需要的器材为②③⑦。
(2)安装好实验装置后，先________，再________。纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的________(选填“左”或“右”)端与小车相连。
[解析]　正确的操作顺序是在安装好实验装置后先接通电源，再释放小车。纸带和小车相连的一端先被打点，此时纸带速度较小，点间距离较小，故纸带的左端与小车相连。
[答案]　接通电源　释放小车　左
(3)如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，则vB＝________ m/s，a＝________ m/s2。(保留2位有效数字)
[答案]　0.26　0.40
考向2　数据处理与分析 [典例2]　在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中 (1)如图甲所示是某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s， 其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、 x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、 x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
下表列出了打点计时器打下点B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。
[答案]　0.864　0.928　
(2)以A点为计时起点，在图乙坐标中画出小车的速度—时间图线。
[解析]　根据数据描点连线，作出小车的速度—时间图线，如图所示：
(3)根据所画出的小车的速度—时间图线计算出小车的加速度a＝________ m/s2。
[答案]　0.625(0.61～0.64)　
(4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________(选填“大”或“小”)。
类型二　拓展创新实验　多维探究
考向1　实验器材创新 [典例3]　光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来。图乙中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，
实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2 s和4.0×10－3 s。用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示。
(1)滑块的宽度d＝________ cm。
[解析]　d＝10 mm＋0.05 mm×2＝10.10 mm＝1.010 cm。
[答案]　1.010　
(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s。(结果保留两位有效数字)
[答案]　1.0　2.5　
(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是滑块通过光电门1和2时的____________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些。
[解析]　v1、v2实质上是滑块通过光电门1和2时的平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些。
[答案]　平均速度　滑块
创新点解读　本实验的创新之处有两处： (1)改进了速度的测量方法，利用光电计时器替代打点计时器。 (2)滑块从长木板的顶端滑下的动力是重力沿斜面的分力。
考向2　实验原理创新 [典例4]　(2020·江苏卷改编)小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。
[解析]　要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是________。(填写各步骤前的序号) ①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁静止释放 ③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像
[解析]　要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②。
(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为________ m/s2。
[答案]　9.61(9.5～9.7)　
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。
[解析]　因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。
创新点解读　用手机拍摄物体自由下落的视频，再从视频中间隔相等的时间截取分帧图片替代打点计时器和纸带；根据分帧图片上刻度尺的刻度计算物体下落的位移及重力加速度替代研究纸带运动的加速度。
考向3　实验数据处理创新 [典例5]　(2023·山东省潍坊市模拟)如图甲为测量重力加速度的实验装置，C为数字毫秒表，A、B为两个相同的光电门，C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔。开始时铁球处于A门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时，A门开始计时，落到B门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t，测量A、B间的距离x。现将光电门B缓慢移动到不同位置，
测得多组x、t数值，画出 随t变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k，则由图线可知，当地重力加速度大小为g＝________；若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0，则可知铁球经过B门时的速度大小为________，此时两光电门间的距离为________。