（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 實(shí)驗(yàn)1 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 實(shí)驗(yàn)2 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律創(chuàng)新學(xué)案

《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 實(shí)驗(yàn)1 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 實(shí)驗(yàn)2 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律創(chuàng)新學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 實(shí)驗(yàn)1 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 實(shí)驗(yàn)2 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律創(chuàng)新學(xué)案（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)1　用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度(必考) 實(shí)驗(yàn)2　探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(必考) [考綱解讀]　(1)練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(2)會(huì)計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度。(3)會(huì)利用紙帶計(jì)算加速度。(4)會(huì)用圖象法探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系，并能根據(jù)圖象求加速度。 實(shí)驗(yàn)原理 1. 實(shí)驗(yàn)過程 注意事項(xiàng) 1.平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行。 2.兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶。 3.防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。 4.減小誤差：小車的加速度要適當(dāng)大些，可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度

2、大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6～7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 5.紙帶選?。哼x擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。 6.準(zhǔn)確作圖：在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位(避免所描點(diǎn)過密或過疏，而導(dǎo)致誤差過大)，仔細(xì)描點(diǎn)連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)。 考點(diǎn)一　平均速度、瞬時(shí)速度的計(jì)算 根據(jù)紙帶上兩點(diǎn)間的位移Δx和時(shí)間Δt，算出紙帶在這兩點(diǎn)的平均速度v＝。在要求不是很高的情況下，可以用這個(gè)平均速度粗略的表示物體在經(jīng)過位移Δx內(nèi)某一位置時(shí)的瞬時(shí)速度。 說明：(1)計(jì)時(shí)點(diǎn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的每個(gè)點(diǎn)

3、跡叫做計(jì)時(shí)點(diǎn)。若用50 Hz的交流電，則兩個(gè)相鄰點(diǎn)跡(計(jì)時(shí)點(diǎn))的時(shí)間間隔為0.02 s。 (2)計(jì)數(shù)點(diǎn)：為了方便研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從紙帶上有規(guī)律的選取部分計(jì)時(shí)點(diǎn)，并加以標(biāo)號(hào)，這些被選取并標(biāo)號(hào)的計(jì)時(shí)點(diǎn)叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)。 1.在本節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。 根據(jù)學(xué)過的知識(shí)可以求出小車在B點(diǎn)的速度為vB＝________m/s。CE間的平均速度為________

4、m/s。 解析　相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s 所以vB＝＝ m/s＝0.25 m/s CE＝＝ m/s＝0.45 m/s 答案　0.25　0.45 2.某同學(xué)在做“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選取了點(diǎn)跡清晰的一條，如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz。 由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算： (1)物體經(jīng)過BD過程的平均速度＝________m/s； (2)與紙帶上C點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字) 解析　相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T＝0.02 s，所以BD過程中的平均速度＝＝1.51 m/s；紙帶上的C點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的

5、瞬時(shí)速度可以用BD過程的平均速度替代，即v＝1.51 m/s。 答案　(1)1.51　(2)1.51考點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作 1.如何選取紙帶和計(jì)數(shù)點(diǎn) 要選取點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，利用打下點(diǎn)的紙帶和測(cè)量的有關(guān)數(shù)據(jù)便可以進(jìn)行計(jì)算。 2.判定物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的間距，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。若連續(xù)相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移x1、x2、x3…基本相等，則物體在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)。若Δx＝xm－xn(xm、xn為紙帶上相鄰的兩段位移)基本相等，則物體在實(shí)驗(yàn)誤

6、差允許范圍內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 3.由紙帶求物體的運(yùn)動(dòng)速度 “平均速度法”求速度：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即vn＝。 1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的物理實(shí)驗(yàn)儀器，如圖中甲、乙所示是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的兩種，請(qǐng)回答下面的問題。 (1)甲圖是________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是________。 (2)乙圖是________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是________。 (3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率是f，用它記錄一個(gè)運(yùn)動(dòng)小車的位移，打出的一條紙帶和已選好的計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1、2、3、4如圖丙所示。某同學(xué)測(cè)量出1、2兩點(diǎn)

7、間的距離為x12，3、4兩點(diǎn)間的距離為x34，由此可計(jì)算出小車在1、2兩點(diǎn)間的平均速度為________；在3、4兩點(diǎn)間的平均速度為________。 解析　打點(diǎn)周期T＝，1、2兩點(diǎn)間和3、4兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔t＝4T＝，故v12＝＝，v34＝＝。 答案　(1)電磁　4～6 V低壓交流電源　(2)電火花　220 V交流電源　(3)　 2.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號(hào)G、H……) A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源 B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路 C.把一條細(xì)繩拴在小車

8、上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 D.取下紙帶 E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng) F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 (1)所列步驟中有錯(cuò)誤的是______________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)遺漏的步驟： _____________________________________________________ _______________

9、_____________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：________________________________ _____________________________________________________________________。 解析　(1)步驟A中應(yīng)先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。(2)遺漏的

10、步驟G：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。(3)步驟完善后，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)锽FECADG。 答案　(1)A中應(yīng)先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源 (2)G.換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次 (3)BFECADG 3.在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出，如圖甲所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一次點(diǎn)。從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處剪開分成五段(分別叫a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示v－t關(guān)系的圖線

11、，從而求出加速度。 (1)若在xOy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)捷的方法作出能表示v－t關(guān)系的圖線，則________軸相當(dāng)于v軸。 (2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，要想求出0.15 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出________段紙帶的長(zhǎng)度。 (3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0 cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0 cm，則加速度為________m/s2。 解析　(1)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間的中間時(shí)刻速度等于這段時(shí)間的平均速度，則y軸相當(dāng)于v軸。 (2)0.15 s處于BC段的中間時(shí)刻，則需求出b段紙帶的長(zhǎng)度。 (3)由s5－s1＝4aT2可求出加速度為2 m/s2。 答案　(1)y

12、　(2)b　(3)2 4.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： A.安裝好實(shí)驗(yàn)器材； B.讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次，選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn)； C.測(cè)出x1、x2、x3…。 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有________。(填選項(xiàng)代號(hào)) A.電壓合適的50 Hz交流電源　B.電壓可調(diào)的直流電源C

13、.秒表　D.刻度尺　E.天平　F.重錘　G.彈簧測(cè)力計(jì)　H.滑動(dòng)變阻器 (2)如果小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所示，則x1、x2、x3的關(guān)系是________，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t，則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是________。 解析　(2)因小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以x3－x2＝x2－x1，即2x2＝x1＋x3。c點(diǎn)是bd段的時(shí)間中點(diǎn)，則c點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該段的平均速度，vc＝。 答案　(1)AD　(2)x3－x2＝x2－x1(或2x2＝x1＋x3)　考點(diǎn)三　描繪v－t圖象 1.用圖象表示速度 物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖象描述。以速度v為縱軸、時(shí)間t

14、為橫軸在方格紙上建立直角坐標(biāo)系。將實(shí)驗(yàn)中的v、t數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。再用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)，這條曲線反映了速度v與時(shí)間t的關(guān)系，如圖所示。 2.實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的三種方法 (1)v－t圖象法：先根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，物體在某段 時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即vn＝，求出打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，然后作出v－t圖象，圖象的斜率即為小車運(yùn)動(dòng)的加速度。 (2)公式法：利用已測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)(tn，vn)和(tm，vm)代入公式a＝＝求解，這種方法的誤差較大。 (3)根據(jù)Δx＝aT2求a：如圖所示的紙帶，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且滿足x6－x

15、5＝x5－x4＝x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝，這樣可使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高準(zhǔn)確性。 1.實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1 s。 (1)根據(jù)紙帶可判定小車做________運(yùn)動(dòng)。 (2)根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度：vD＝_________________________________m/s， vC＝________ m/s，vB＝________ m/s。在如圖所示坐標(biāo)中作出小車的v－t圖線，并根據(jù)圖線求出a＝________。

16、 (3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度的物理意義是_______________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知 xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.60 cm， 故小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)根據(jù)v＝可知 vD＝ m/s＝3.90 m/s vC＝ m/s＝2.

17、64 m/s vB＝ m/s＝1.38 m/s 描點(diǎn)連線得如圖所示v－t圖線，根據(jù)圖線斜率知 a＝12.60 m/s2。 (3)圖線與縱軸交點(diǎn)的速度的物理意義是零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度。 答案　(1)勻加速直線 (2)3.90　2.64　1.38　見解析圖　12.60 m/s2 (3)零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度 2.某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)，電火花計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50 Hz，如圖乙是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，他將選出的紙帶舍去開始密集的點(diǎn)跡，然后從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖乙中A、B、C、D、E、F、G點(diǎn)所示，他把一個(gè)毫米刻度尺放在紙帶上

18、，其零刻度線和計(jì)數(shù)點(diǎn)A(A為所選計(jì)數(shù)點(diǎn)中最早打下的點(diǎn))對(duì)齊，試分析下列問題： 甲 乙 (1)讀出相鄰兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度，進(jìn)行下列計(jì)算并填入表內(nèi)(單位：cm) Δx1＝xBC－xAB Δx2＝xCD－xBC Δx3＝xDE－xCD Δx4＝xEF－xDE Δx5＝xFG－xEF 由此可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)，________________，所以小車做________運(yùn)動(dòng)，小車的加速度是a＝________ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。 (2)該同學(xué)在圖丙中已標(biāo)出B、C、D、F計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與E計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v－t圖。根據(jù)圖象求出小車通

19、過A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vA＝________ m/s(保留兩位有效數(shù)字)。 丙 解析　(1)連續(xù)相鄰相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差如下表(單位：cm)： Δx1＝xBC－xAB Δx2＝xCD－xBC Δx3＝xDE－xCD Δx4＝xEF－xDE Δx5＝xFG－xEF 0.40 0.44 0.42 0.41 0.41 在誤差允許的范圍內(nèi)，小車在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差相等，可見小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)逐差法得a＝ ＝ m/s2＝0.42 m/s2。 (2)小車通過E點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 vE＝＝ m/s＝0.247 m/s。 所作的圖象如圖所示。圖線在縱軸上的截距表示小車通過A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，由圖可看出，小車通過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度為vA＝0.080 m/s。 答案　見解析 10