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第一篇:《讲义：第1章 实验1~实验2》

[考试标准]

基本实验要求

1.实验器材

电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸.

2.实验步骤

(1)

(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；

(3)

(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；

(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.

3.注意事项

(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行.

(2).

(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞.

(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.

规律方法总结

1.数据处理

(1)目的

通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等.

(2)处理的方法

①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质.

②利用逐差法求解平均加速度(如图

1)

图1

x4－x1x5－x2x6－x3a1＋a2＋a3a1，a2＝，a3＝⇒a＝3T3T3T3

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xn＋xn＋1③利用平均速度求瞬时速度：vn＝2T

④利用速度—时间图象求加速度

a.作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；

b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.

2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动

(1)x1、x2、x3„xn是相邻两计数点间的距离.

(2)Δx是两个连续相等的时间间隔内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2，„.

(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数).

(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量.这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.

考点一 基本仪器

1.[打点计时器的使用]关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( )

A.打点计时器一般使用4～6 V的直流电源

B.安放纸带时，应把纸带放在复写纸的上面

C.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器

D.最好在接通电源的同时，放开小车

答案 C

解析 (1)打点计时器是一种使用4～6 V交流电源的计时仪器，它是靠通电线圈的磁场与永久磁铁相互作用使振动片做周期性振动而打点计时的，故必须接低压交流电源；(2)复写纸应安放在纸带的上面，要求纸带运动时，复写纸绕定位轴转动，这样才能打出清晰的点；(3)释放小车时，应使小车靠近打点计时器，这样才能在纸带上50 cm长度内清楚地取出7～8个计数点(以每打五个点作为一个计数点)；(4)应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车.综上所述正确选项为C.

2.[仪器选择]利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，请选出较准确的一组( )

A.学生电源、导线、电火花计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸

B.学生电源、导线、电磁打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸

C.导线、电磁打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸

D.学生电源、导线、电磁打点计时器、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸

答案 B

解析 使用电火花计时器时不能使用学生电源，选项A错误，选项B正确；选项C缺少学生电源，选项D缺少小车.

3.[气垫导轨和光电计时器]如图2所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光

Δx遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，近似代表滑块通过Δt

Δx光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度，正确的措施是(

) Δt

图2

A.换用宽度更窄的遮光条

B.提高测量遮光条宽度的精确度

C.使滑块的释放点更靠近光电门

D.增大气垫导轨与水平面的夹角

答案 A

解析 ΔxΔxΔt时间内的平均速度，Δt就越接近某点的瞬时速度.A选项中换用宽度ΔtΔt

更窄的遮光条，就是取更短的时间Δt，A正确；B、C、D选项中的处理不能保证Δt很短，Δx不能确定更接近瞬时速度，选项B、C、D错误

. Δt

认识“两种仪器”，区别“两种点”

1.打点计时器

(1)作用：计时仪器，每隔0.02 s打一次点.

(2)工作条件

①电磁打点计时器：4～6 V的交流电源.

②电火花计时器：220 V的交流电源.

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2.气垫导轨

气垫导轨：导轨小孔中喷出的气体使滑块处于悬浮状态，减小滑块与导轨间的摩擦阻力.

3.计时点和计数点

(1)计时点和计数点的比较

计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s；计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定，如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点，时间间隔都是0.1 s.

(2)纸带上相邻的两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏.

考点二 实验原理与实验操作

4.[实验操作]关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是( )

A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处

C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车

D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

答案 A

解析 长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误.实验时，为了能在纸带上得到较多的点迹，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选项B正确；如果先释放小车，可能纸带上打不上几个点，故选项C正确；为了保护小车避免落地摔坏，在小车到达定滑轮前要用手使小车停止运动，选项D正确.

5.[实验原理](多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度.然后他以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直

角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的v－t图象，如图3所示.针对该同学作出的v－t图象，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法，你认为有道理的是(

)

图3

A.这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图象不可能为一条直线，而应为一条平滑的曲线

B.这10个点中有7个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两个点离这条直线太远

C.在这10个点中有3个点(A、D、I)能画在一条直线上，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律

D.与直线偏差较小的点(C、E、G、H、J)可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点(B、F)则可能是实验中出现失误造成的

答案 BD

解析 实验中产生误差是不可避免的，所以得到的点不可能严格地处于一条直线上，会稍有偏差.但偏差过大的点则可能是实验中的失误造成的，作图时应把这样的点舍弃，故选项B、D两种看法有道理.

6.[实验操作]在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你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，并使滑轮伸出桌面

B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路

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的后面

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

x4－x1x5－x2x6－x3a1＋a2＋a3G.根据公式a1＝a a2＝、a3＝a＝3T3T3T3

第二篇:《2章练习》

陈清扬

第二章 运动的描述

第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律

A组 基础巩固

1．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是( )

A．复写纸放反 B．振针过短 C．使用了直流电压 D．纸带运动过快 2．在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )

A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s

B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.08 s

C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s

D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s

3．为了研究小车的运动．某同学用小车拖着纸带通过打点计时器打下了一系列的点，测得：小车前0.1 s前进了5 cm，0.3 s末到0.35 s末前进了0.92 cm，前进总长度为10 cm，共用了0.4 s．则下列说法正确的是( )

A．小车在10 cm全过程的平均速度是0.25 m/s B．小车在前0.35 s的平均速度是0.17 m/s C．小车在0.1 s末的瞬时速度约为0.5 m/s D．无法知道小车在0.3 s末的瞬时速度

4．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如右图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )

①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线

②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远

③在8个点当中只有4个点能画一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律

④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差

造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的

A．①③ B．②④ C．①② D．③④

5．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法正确的是( )

A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上

B．坐标轴单位长度越小越好

C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带

D．钩码的质量越大越好

6．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学的操作有以下步骤：

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源

B．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并接好电路

C．把一条细线拴在小车上，让细线跨过定滑轮并与木板平行，下面挂着适量钩码

D．取下纸带用时间中点的速度来求某点的速度，是不是两点越靠近，误差越小

E．将带有滑轮的长木板平放在实验桌上

F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

(1)请将其中错误或遗漏的步骤改正或完善．(遗漏步骤可编上序号G、H„„进行补充)

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

(2)完善以上步骤后，写出合理的步骤顺序．__________.

B组 能力提升

7．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表：

1

A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度

B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角θ，由公式a＝tanθ求出加速度

C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt算出加速度

D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度

8．在“探究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F，各相邻点间的距离依次是2.0 cm、3.0 cm、4.0 cm、5.0 cm、6.0 cm.

根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s(保留两位小数)，CE间的平均速度为蚂蚁的启示________m/s(保留两位小数)．

9．在研究匀变速直线运动的实验中，如下图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔

T

＝

0.1 s.

(1)根据______________________计算各点的瞬时速度，且vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s.

(2)在下图所示坐标系中画出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝________.

2

(3)将图线延长于纵轴相交，交点的速度大小是______，此速度的物理意义是________．

10．某一做直线运动的小车，后连纸带．用打点计时器打出的一段纸带，如上图所示．图中的0,1,2,3,4,5,6为按时间顺序选取的7个计数点，每相邻两个点中间都有4个点未画出．用刻度尺量出1,2,3,4,5,6各点到0点的距离分别为8.78 cm,16.08 cm,21.87 cm,26.16 cm,28.84 cm,30.07 cm.请作出其v－t图象，并分析小车的运动特点．

11．用电磁打点计时器或电火花打点计时器打出的纸带只能测定短距离过程中的速度，若要测定长距离过程中的速度，如测定某人在走路过程中的速度就不能用以上两种打点计时器了．有人设

计了一种简易的“滴水计时器”，就可以粗略地测定人在走路过程中的速度．取一只饮料瓶，用缝衣针在瓶底钻一适当大小的小孔，在瓶中灌满水，用手提着，使水均匀滴出(如图所示)．实验中可用旋松、旋紧瓶盖的方法开、关计时器．

(1)测出计时器的滴水周期；

(2)用计时器判定你在赛跑的不同阶段的运动性质； (3)测定你匀速步行的速度．

第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系

A组 基础巩固

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