实验1：探究小车速度随时间变化的规律（原卷+解析卷）--【高分攻略】备战2024年高考物理一轮考点突破学案

中小学教育资源及组卷应用平台 实验一　研究匀变速直线运动 题型 选择题 命题趋势和备考策略 高考考点 探究小车速度随时间变化规律； 描绘实验的v-t图像求加速度； 测定重力加速度；逐差法求加速度；打点计时器的使用；纸带的数据处理和分析； 实验创新与改进 【命题规律】 近3年新高考卷对于本实验考查共计7次，主要考查： 1. 探究小车速度随时间变化规律； 2. 测定自由落体运动的重力加速度； 3. 处理纸带数据，利用逐差法求加速度； 【备考策略】 掌握匀变速直线运动规律，结合探究小车速度变化规律和测定重力加速度实验，掌握打点计时器的使用，能准确分析纸带数据，利用逐差法求加速度，利用图像分析产生误差原因。理解利用频闪相机和光电门测定物体速度的创新型实验的原理和处理问题的科学方法。 【命题预测】 新高考会更加重视探究小车速度随时间变化规律，还原教材，此实验必定更具有真实性、探究性和开放性。创新型实验也将成为以后高考的热门考向，2024年考生在学习探究小车速度随时间变化规律的同时，不要忽略对创新型实验的探索，既要重视小车速度随时间变化规律实验，而且不能忽略对创新型实验的探索。 新高考 2023 浙江春招16题、全国甲卷23题 2022 北京卷16题、江苏卷11题、全国乙卷22题 2021 湖北卷12题、天津卷9题 【导航窗口】 知识梳理 一、 基本实验要求 二、 规律方法总结 2 考点突破 考点一　教材原型实验 3 考点二　实验拓展创新 7 考点过关 【素质基础练】 11 【能力提高练】 18 【高考通关练】 23 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、电源、复写纸片. 2.实验原理 3.实验步骤 (1)按照如图1所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 4.注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行. (2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带. (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)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 a1＝，a2＝，a3＝ a＝＝ ③利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝ 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里的位移差：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，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　教材原型实验 【典例1】（2023·浙江·高考真题）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有_____（多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车 ... ...