高中物理第二章1实验：探究小车速度随时间变化的规律练习含解析新人教版必修1
高中物理第2章1实验：探究小车速度随时间变化的规律课时作业新人教版必修1
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————第二章 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是导学号 1321411( A ) A．每隔9个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.2sB．每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.04sC．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域解析：实验中既要考虑减小实验测量时的相对误差，又要得到尽量多的数据以减小误差，只有A项可行。
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是导学号 1321411( C )A．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C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位D．作v－t图象时，所描线必须经过每一个点解析：实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，A错误。
使用刻度尺测长度时，需要估读，B错误、C正确。
作v－t图象时，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，D错误。
3．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是导学号 1321411 ( ACD )A．选取记数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．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解析：用计数点的方法，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差。
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。
2020高中物理 第二章 匀变速直线运动的探究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律练习(含解析)
1．实验：探究小车速度随时间变化的规律1．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。
2．了解如何从实验中获取数据，学会利用v.t图像处理、分析实验数据的方法。
3．知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
1。
实验原理（1）瞬时速度的计算：可用以该点为□，01中间时刻的一段时间内的错误!平均速度来代替，即错误!v n＝错误!。
（2）作出vt图像判断小车速度随时间变化的关系：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点作出v。
t图像,根据点的分布规律思考小车速度与时间的关系。
2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源.课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动"。
活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？提示：研究的对象是小车，研究其速度随时间变化的规律.活动2：本实验的操作步骤是什么？提示:（1）按照实验装置图,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有定滑轮的一端，连接好电路。
(2）铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过定滑轮系有槽码的细绳。
(3）把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器,然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。
（4)增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验.活动3:本实验中有哪些注意事项？提示：（1)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。
(2)先启动打点计时器,再放开小车。
（3）取下纸带前，先断开电源。
（4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点。
适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚相邻两计数点的时间间隔T是多少。
（5）不要逐次测量各段距离，应一次测量完毕各计数点与计时起点间的距离。
2020高中物理 专题2.1 实验 探究小车速度随时间变化的关系练习 新人教版必修1
2.1 实验探究小车速度随时间变化的关系1．打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，乙图是______ 打点计时器，所接电源为频率为50Hz的______ 电源时填直流或交流，每隔______ s 打一次点．在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示单位：在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为 ______ ，物体的加速度 ______ 保留两位有效数字该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为______ cm．【答案】电火花；交流；0.02；0.18；0.75；14.50【解析】点1的瞬时速度．因为，，，，可知连续相等时间内的位移之差，根据，得．，所以计数点5到0点的距离为．2．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。
下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处。
A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在50 Hz的低压________ （填“交流”或“直流”）电源的两个接线柱上；B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________（填“插孔”或“限位孔”），并压在________（填“白纸”或“复写纸”）下面；C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx；D．切断电源，取下纸带，如果共有6个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt=______；E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点；F．利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是_______________。
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律(人教版必修1)
②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δ x1、 Δ x2、Δ x3„.
③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时
速度，求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格 中. ④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律.
(2)图象法 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴 表示时间，纵轴表示速度，并根据表
2.试探究分析应选择什么样的纸带进行研究？选择纸带的哪
一部分进行研究？ 提示：选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分， 选用点迹较稀疏部分进行研究.
3.计时点和计数点一样吗？一般如何选取计数点？这样选取
的目的是什么？ 提示：(1)人为选取的计数点和打点计时器打出的计时点不 一样，相邻两计数点间还有计时点. (2)一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为 t=0.02〓5 s=0.1 s. (3)这样选取的目的是为了便于测量和计算.
1.开始释放小车时为何要求小车靠近打点计时器？先通电打 点还是先释放小车？打点完毕后为何要及时断开电源？
提示：(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.这样
才能充分利用纸带，从纸带的一端开始打点，而不至于从纸 带中间开始打点. (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车. (3)打点完毕，立即断开电源.可以保护打点计时器，防止复 写纸因局部打点次数过多而损坏.
是_____(计算结果保留三位有效数字).
解答本题时可按以下思路分析： (1)由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔. (2)用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度.
【规范解答】(1)相邻两计时点之间的时间间隔等于交流电的
T 周期， 0.02 s . 1 f
(2)读A、B两点数值分别为：1.00 cm、1.70 cm，则A、B两点 间距x=(1.70-1.00) cm=0.70 cm,两计数点之间的时间间隔 t=5〓0.02 s=0.1 s. C点对应的速度为： C v BD v
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【解析】选 C。小车在钩码的牵引下运动时，需要采用多次测量，打出多条纸带 的方式，进行数据处理，有利于减小误差，故 A 错误；纸带上开始时打的点比较 密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故 B 错误，C 正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差， 两相邻计数点间的时间间隔不一定取 0.1 s，故 D 错误。
6．(金榜原创题)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。然后她以速度 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“拟合”出了小车运动的 v-t 图像，如图所示，针对该同学作出的 v-t 图像，她所在的实验小组的其他四位同 学分别交流了自己的看法：
4．(2021·天津高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列做法 正确的是( ) A．作 v-t 图像时，必须用圆滑曲线连线且经过每一个点 B．先使纸带运动，再接通电源 C．牵引小车的钩码越多越好 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
【解析】选 D。作 v-t 图像时要采用拟合的方法使尽可能多的点落在直线上，不在 直线上的点尽量均匀分布直线两侧，故 A 错。开始记录时，应先给打点计时器通 电打点，然后释放小车让纸带(随物体)开始运动，不会对实验产生较大的误差； 同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满 点，故 B 错。钩码过多，会造成小车运动较快，不利于数据的采集和处理，故 C 错。将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，可以提高纸带利用率，使纸带上 打满点，获取更多的数据，减小误差，故 D 正确。
5．某同学在探究小车速度随时间变化规律的实验中，所得纸带点间距过密，若利 用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是( ) A．每隔 9 个点取一个计数点，相邻两计数点时间间隔为 0.2 s B．每隔 2 个点取一个计数点，相邻两计数点时间间隔为 0.04 s C．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域 D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域
高中物理(人教版必修一)配套课件：第二章 1实验：探究小车速度随时间变化的规律
距离x，并记录填入表中.
位置编
号
图2
0 1 2 3 4 5
t/s x/m
答案
(2)分别计算出相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3….
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时
xn＋xn＋1 速度，即 2T
vn＝ 的各计数
x4＋x5 2T
.例如，图中计数点4的速度v4＝ .并将求得
第二章 匀变速直线运动的研究
1 实验：探究小车速度随时 间 变化的规律
目标 定位
1.进一步练习使用打点计时器并会利用平均速度求瞬时 速度. 2.会利用v-t图象处理实验数据. 3.尝试用v-t图象表示运动规律.
栏目 索引
实验：探究小车速度随时间变化 的规律
对点检测 自查自纠
实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验原理和器材
1.实验原理
(1)利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段 位移，用这段位移的 表示这点的瞬时速度. 平均速度 (2)用v-t图象表示小车的运动情况：以速度v为 、时间t为 纵轴 横轴 建 立 直 角 坐 标 系 ， 用 描 点 法 画 出 小 车 的 v-t 图 象 ， 图 线 的 倾斜程度 表示加速度的大小，如果v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车 的速度是均匀变化的. 2.实验器材：打点计时器、 交流电源 长木板、小车、细绳、 钩码 刻度尺 、 、纸带、一端附有滑轮的 打点计时器的限位孔； G.换上新纸带，重复操作两次. (1) 其 中 有 错 误 的 步 骤 是 _____ ； 应 改 正 为 A：应先接通电源，再放 AD __________________________ 开纸 带；D：取下纸带前应先关闭 _______________________________. 电源 解析 打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提 高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，应先接通电源， 再放开纸带，故A错误.
【课件】实验：探究小车速度随时间变化的规律高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
答案 (1)21.40 (2)见解析图 0.50(0.48～0.52均对) (3)11.60(11.30～11.70均对) 打点计时器打下计时点A时对应的小车的速度
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【训练3】做加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率 是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，每一小 段纸带的一端与x轴相重合，左边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中。 (1)仔细研究图像，找出小车在相邻时间内 位移存在的关系； (2)设T＝0.1s，请画出该小车的v－t图像； (3)根据图像求其加速度。
4．增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。
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实 验 步 骤 演 示
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五、数据处理 1．纸带的选取与测量 (1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉纸带开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如图 所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
4．实验结论 如果画出的v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动。图 像和纵坐标轴的交点表示开始计时时小车的速度——初速度。
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六、注意事项 1．开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。 2．先启动打点计时器，等打点稳定后，再放开小车。 3．打点完毕，立即关闭电源。 4．选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数 点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少。 5．不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起 点的距离)。 6．在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标 纸。
高中物理第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律课时作业新人教版必修1
第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律1．为了研究小车的速度随________变化的规律，需要把__________固定在长木板上，把________穿过打点计时器，连在________的后面．把小车停在________打点计时器的位置．2．下列所给的器材中，“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材有____________，为了达到实验目的，还缺少的实验器材是：____________.①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端带有滑轮的长木板3．在三条纸带中选择一条最______的，为了便于测量，舍掉______一些____________的点迹，找一个适当的点当做__________．4．在绘制速度—时间(v－t)图象时，根据实验数据在坐标系中描出的点并不都分布在一条曲线(包括直线)上，画曲线(或直线)时，应当使不落在曲线(或直线)上的点____________地分布在曲线(或直线)的两侧．5．下表是某同学实验获得的数据，请根据表中的v、t数据在坐标系(如图1所示)中描点，图1结论：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.【概念规律练】知识点一实验的操作1．在做探究匀变速直线运动的实验中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写纸、停表、天平(带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有定滑轮的长木板．其中不需要的器材是______、________、________，还需要增添的器材有________、________和__________．2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上____________．A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重复做两次D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取下纸带知识点二实验数据的处理3．图2是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质．图24．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，交流电源频率为50 Hz.图3是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以1、2、3、…那么相邻两个计数点之间的时间为________ s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1＝3.0 cm、x2＝7.5 cm、x3＝13.5 cm，则物体通过计数点1的速度v1＝________ m/s，通过计数点2的速度v2＝________ m/s，小车运动的加速度为________ m/s2.图3【方法技巧练】一、实验的操作技巧5．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，小车应紧靠在打点计时器处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6．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度时的误差，下列措施中哪些是有益的( )A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上比较密集的点，然后选取计数点，进行计算二、实验数据的处理方法7．如图4所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T＝0.10 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.图4(1)求计数点3处的瞬时速度的大小．(2)作出小车运动的速度—时间图象，由图象求小车运动的加速度．1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是( )A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低B．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D．作v－t图象时，所描曲线必须经过每一个点2．本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是( )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 sB．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 sC ．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 sD ．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 sE ．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s3．运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm ，则( ) A ．小车运动的平均速度为0.03 m/s B ．小车运动的平均速度为1.5 m/s C ．小车运动的平均速度为1.8 m/s D ．小车运动的平均速度为180 m/s4．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法中正确的是( ) A ．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮的一端 B ．开始实验时小车应放在靠近打点计时器的一端 C ．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车 D ．牵引小车的钩码个数越多越好5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图5所示的纸带，其中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T ，x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 间的位移，下列可用来计算打D 点时小车速度的表达式是( )图5 A.x 3＋x 4T B.x 3＋x 42T C.x 2＋x 3＋x 4＋x 54T D.x 1＋x 62T6．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v －t 图象的说法中，正确的是( )A ．只要确定了v －t 图象中的两点，就可以得到小车运动的v －t 图象，因此，实验只需要测出两组数据B ．作v －t 图象时，所取的点越多，图线就越准确C ．作出的v －t 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7．在“研究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：为了计算加速度，合理的方法是( )A ．根据任意两计数点的加速度公式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，由公式a ＝tan α求出加速度C ．根据实验数据画出v －t 图象，由图象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8.一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段如图6所示．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s.图6(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做________运动．(2)若小车做匀加速运动，则加速度大小a＝________.(3)小车在计数点3所对应的速度大小为v＝________.9．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，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，并将小球的位置编号．如图7所示，1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为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3＝__________ m/s，v4＝0.18 m/s，v5＝________ m/s.在如图8所示坐标系中作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)．图7图810．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图9所示给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：图9(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1＝________cm/s，v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律课前预习练1．时间打点计时器纸带小车靠近2．①④⑤⑥⑦⑨低压交流电源3．清晰开头过于密集计时起点4．大致均匀5．如图所示结论：在没有实验误差的理想情况下，小车运动的v—t图象是一条倾斜的直线．课堂探究练1．电池组停表天平(带砝码) 导线低压交流电源刻度尺2．DBFAEGC解析正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上．并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上．细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源取下纸带，换上新的纸带，重复做两次．点评 如果先拖动纸带后接通电源，会导致打到纸带上的点迹太少或打不上点，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拖动纸带． 3．见解析解析 通过数相邻计数点间的间隔个数，找出每段对应的时间，然后利用平均速度的公式v ＝ΔxΔt可得 v AB ＝Δx 1Δt 1＝1.90 cm 5×0.02 s ＝19 cm /s ＝0.19 m /sv BC ＝Δx 2Δt 2＝2.40 cm 2×0.02 s ＝60 cm /s ＝0.60 m /sv CD ＝Δx 3Δt 3＝1.20 cm 0.02 s＝60 cm /s ＝0.60 m /sv DE ＝Δx 4Δt 4＝2.38 cm 2×0.02 s ＝59.5 cm /s ＝0.595 m /s 由以上计算数据可以判断出：在误差允许的范围内，物体先加速运动，后匀速运动． 4．0.1 0.375 0.525 1.5 解析 T ＝5×0.02 s ＝0.1 s v 1＝x 22T ＝0.0750.2m /s ＝0.375 m /sv 2＝x 3－x 12T ＝0.135－0.030.2 m /s ＝0.525 m /sa ＝v 2－v 1T ＝0.525－0.3750.1m /s 2＝1.5 m /s 2.5．A6．BCD [实验中如果加速度太小，会导致各段位移差太小，计算中会使误差增大，所以要适当增加钩码来增大小车的加速度；为了便于测量和减小误差，应该选择点迹清晰的理想纸带，舍去纸带上比较密集的点．] 7．见解析解析 (1)计数点3的速度v 3＝x 3＋x 42T ＝ 8.33＋8.95 ×10－22×0.10 m /s ≈0.86 m /s ，同理可求v 1＝x 1＋x 22T ＝ 7.05＋7.68 ×10－22×0.10 m /s ≈0.74 m /s ，v 2＝x 2＋x 32T ＝ 7.68＋8.33 ×10－22×0.10 m /s ≈0.80 m /s ，v 4＝x 4＋x 52T ＝ 8.95＋9.61 ×10－22×0.10 m /s ≈0.93 m /s ，v 5＝x 5＋x 62T ＝ 9.61＋10.26 ×10－22×0.10 m /s ≈0.99 m /s .(2)以纵轴表示速度，以横轴表示时间，描点连线如图所示．由图象可以看出，小车的速度随时间均匀增加，其运动的加速度即为图线的斜率，故a ＝k＝0.63 m /s 2(0.62～0.64 m /s 2均可)．方法总结 利用描点法作图时要注意以下两点： (1)准确性．根据实验数据和坐标纸大小先确定合适的标度，尽量使图象分布在坐标纸中央，且尽量占满坐标．(2)要用直线将这些点连接，让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均匀分布在两侧，离线较远的点舍去． 课后巩固练 1．C2．AE [本实验用的电源为50 Hz 的交流电，则相邻两点间的时间间隔为T ＝150 s ＝0.02 s ，所以每隔4个点取一个计数点时计数点间的时间间隔为0.10 s ，A 对，B 错；每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.02×6 s ＝0.12 s ，C 、D 错；每五个点取一个计数点，则相邻计数点间有五个间隔，时间为0.02×5 s ＝0.10 s ，E 正确．]3．C [从第1个点到第6个点间的时间为5×0.02 s ＝0.1 s ，则平均速度v ＝x t ＝18×10－2m0.1 s ＝1.8 m /s ，C 正确．]4．BC [打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，选项A 错误，B 正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C 正确；钩码个数应适当，钩码个数少打的点很密；钩码个数多打的点少，都会带来实验误差，选项D 错误．] 5．BC [可用来计算打D 点时小车速度的表达式有x 3＋x 42T 和x 2＋x 3＋x 4＋x 54T ，但x 3＋x 42T比x 2＋x 3＋x 4＋x 54T更准确一些．]6．BD [作v －t 图象时，选取的点越多，作出的图线越准确，但由于实验存在误差，同一次实验得到的各点不可能全部在同一直线上，因此，应使落不到直线上的点均匀分布在直线的两侧，以减小实验造成的误差．]7．C [方法A 偶然误差大，方法D 实际上也仅由始、末两个速度决定，偶然误差也较大，只有利用实验数据画出对应的v －t 图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B 是错误的，正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a ＝Δv/Δt 算出加速度，即方法C .]8．(1)匀加速直线 (2)4 m /s 2(3)1.6 m /s 9．0.12 0.24 见解析图解析 如题图所示，x 2＋x 3＝0.12 m ，则 v 3＝x 2＋x 32T ＝0.122×0.5 m /s ＝0.12 m /s又x 4＋x 5＝0.24 m ，则v 5＝x 4＋x 52T ＝0.242×0.5 m /s ＝0.24 m /s .其v －t 图象如下图所示．10．(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)见解析图 (3)v 随t 均匀增加解析 (1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ．对应各点的速度分别为：v 1＝x 1＋x 22T ＝1.40＋1.902×0.1 cm /s ＝16.50 cm /sv 2＝x 2＋x 32T ＝1.90＋2.382×0.1 cm /s ＝21.40 cm /sv 3＝x 3＋x 42T ＝2.38＋2.882×0.1 cm /s ＝26.30 cm /sv 4＝x 4＋x 52T ＝2.88＋3.392×0.1 cm /s ＝31.35 cm /sv 5＝x 5＋x 62T ＝3.39＋3.872×0.1 cm /s ＝36.30 cm /s .(2)利用描点法作出v －t 图象，如下图所示．(3)小车运动的v －t 图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加．。
高中物理人教版必修一《21实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件
1 +2
2
=
(4 +5 )-(1 +2 )
2
6
4 -1
32
, 2 =
5 -2
32
,
, 代入数据可得a=2 m/s2。
答案:(1)0.495 m/s
(2)0.415 m/s 0.655 m/s
(3)2 m/s2
题后反思处理纸带问题,要注意相邻计数点间的时间间隔是多少。
清晰。
7.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量
出各计数点到计数起点0之间的距离)。读数时应估读到分度值的
下一位。
-12-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
一
二
三
二、误差分析
1.小车拉着纸带所做的加速运动的加速度不恒定,这样测量得到
的加速度只能是所测量段的平均加速度。
2.纸带上计数点间距离测量带来偶然误差。
点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 V、50 Hz的交流电源。
他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。
-22-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
类型一
类型二
类型三
(1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、
EF间的距离x1、x2、x3、x4、x5,它们依次为
算结果记录在自制表格中。
温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,以免加速
度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大
差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清
楚地取得六七个计数点为宜。
-11-
1 实验:探究小车速度
物理人教版必修1训练：第二章 1 实验探究小车速度随时间变化的规律
1实验:探究小车速度随时间变化的规律基础巩固1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.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C.使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位D.作v-t图像时,所描线必须经过每一个点解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,选项A 错误。
使用刻度尺测长度时,需要估读,选项B错误,C正确。
作v-t图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,选项D错误。
答案:C2(多选)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开纸带,打完点要先断开电源后取纸带D.钩码的质量越大越好解析:实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上,可以减小摩擦,所以A正确;要适当地选取坐标轴的单位长度使图像尽量分布在较大的坐标平面内,B错误;开始前要先接通电源后松开纸带,打完点要先断开电源后取纸带,这样可以使实验更精确,所以C 正确;钩码的质量要适中,不要太大也不要太小,D错误。
答案:AC3(多选)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()A.这10个点不在一条直线上,因此小车运动的v-t图像应为一条平滑的曲线B.这10个点中有6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C.这些点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),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D.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答案:BD4在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:(1)下列器材多余的是。
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1
实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，采取下列哪些措施，有利于减小
纸带因受到的摩擦而产生的误差 ( )
A．改用直流6 V的电源
B．电源电压越低越好
C．用平整的纸带，不用皱折的纸带
D．纸带不要穿过限位孔
解析：打点计时器使用的电源是交流电源，用直流电源不会工作，故A错误；电源电压
偏低会使得打出的点迹不够清晰，故B错误；用平整的纸带，不用皱折的纸带，皱折的纸带
和计时器的摩擦阻力较大，故C正确；纸带不穿过限位孔，小车可能不做直线运动，故D
错误．
答案：C
2．(2019·全国卷Ⅰ)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
进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．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ABCDE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
留三位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字)．
解析：由于物块拖纸带加速下滑，故纸带上打出点的间距会越来越大，因此打点计时器
应先打A点．相邻计数点之间都还有4个点未画出，说明计数点之间的时间间隔T＝0.1 s.
vC＝v
－
BD
＝sBD2T＝（5.85－1.19）×10－22×0.1 s m/s＝0.233 m/s.
由a＝（x3＋x4）－（x1＋x2）4T2＝sCE－sAC4T2＝
[（9.30－3.15）－（3.15－0）]×10
－2
4×（0.1）2
m/s2＝0.75 m/s2.
答案：A 0.233 0.75
3．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．
(1)(多选)实验中必要的措施是______．
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部
2
分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59 cm，s2＝4.41
cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝______ m/s2(要
求充分利用测量的数据)，打点计时器打下B点时小车的速度vB＝______ m/s.(结果均保留
两位有效数字)
解析：(1)实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，A正确；实验时要先
接通电源再释放小车，B正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，C错误；
此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力，D错误．
(2)两相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s．由逐差法可得a＝s6＋s5＋s4－s3－s2－s19T2＝
0.80 m/s2，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝s1＋s22T＝0.40 m/s.
答案：(1)AB (2)0.80 0.40
4．光电计时器是一种常用计时仪器，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，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现
有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别是t1＝5
×10－2 s、t2＝3×10－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间t＝0.15 s，用分度值为
1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图乙所示．
(1)读出滑块的长度d为________cm.
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为________m/s、________m/s.
(3)滑块的加速度大小为______(计算结果保留两位小数)．
解析：(1)由题图，可知
d
＝8.42 cm－4.00 cm＝4.42 cm.
(2)通过光电门的速度
v1＝dt1＝0.88 m/s，v
2
＝dt2＝1.47 m/s.
(3)滑块的加速度
a
＝v2－v1t＝1.47－0.880.15 m/s2＝3.93 m/s2.
答案：(1)4.42 (2)0.88 1.47 (3)3.93 m/s2
5．某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到电源频率为
50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，
每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．
3
(1)两相邻计数点间的时间间隔T＝________ s.
(2)由纸带可知，小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字)．
(3)若实验时，电源频率略低于50 Hz，但该同学仍按50 Hz 计算小车的加速度，则测
量得到的小车加速度与真实加速度相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(4)下列方法中有助于减小实验误差的是__________(选填正确答案的标号)．
A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计
算
D．适当增加挂在细绳下钩码的个数
解析：(1)当电源频率是50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一次点，每相邻两个计数
点间还有4个点没有画出，因此相邻计数点间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s.
(2)Δx＝0.75 cm，根据逐差法，可得
a
＝ΔxT2＝0.75 m/s2.
(3)当电源频率低于50 Hz，其打点周期大于0.02 s，所以仍按50 Hz计算时，根据
a
＝ΔxT2可知，测出的加速度数值将比真实值偏大．
(4)选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，可以减小测量长度时的
误差，A正确；为了减小实验的测量误差，加速度应适当，不宜过小或过大，B错误；舍去
纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算，可以减小
误差，C正确；适当增加钩码的个数，可以适当增大加速度，减小实验的误差，D正确．
答案：(1)0.1 (2)0.75 (3)偏大 (4)ACD
6．实验小组在用打点计时器测定匀变速直线运动加速度的实验中，得到一条纸带．如
图所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，利用刻度尺
测量得到x1＝1.20 cm，x2＝1.60 cm，x3＝1.98 cm，x4＝2.38 cm，x5＝2.79 cm，x6＝3.18 cm.
(1)根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么？
(2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度．
(3)试作出v-t图象，并由图象求物体的加速度．
解析：(1)因为给出的测量长度的数据都是以厘米为单位，小数点后保留两位有效数字，
即精确到毫米，最后的一位是估读出来的，所以刻度尺的最小刻度是毫米．
(2)某一点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度，根据平均速度的定义可以求得：
v
B
＝14 cm/s，vC＝17.9 cm/s，vD＝21.8 cm/s，vE＝25.85 cm/s，vF＝29.85 cm/s.
(3)根据上一问计算出来的速度，在坐标系中可确定5个不同时刻的对应速度，描出这
4
5个点，用平滑曲线连接各点，作出图象如图所示．
v-t
图象的斜率表示物体运动的加速度，在图上取相距较远的两个点的坐标代入加速度
公式进行计算，可得a＝39.6 cm/s2.
答案：(1)毫米 (2)14 cm/s 17.9 cm/s
21．8 cm/s 25.85 cm/s 29.85 cm/s
(3)图象见解析 39.6 cm/s2