2026届高考物理一轮复习第一章 运动的描述 匀变直线运动：第6讲 实验：测量做直线运动物体的瞬时速度 研究匀变速直线运动（课件 学案，共2份）

第讲　实验：测量做直线运动物体的瞬时速度　 研究匀变速直线运动 考点一　教材原型实验 一、实验目的 1．练习正确使用打点计时器，学会利用纸带上的点迹测量做直线运动物体的瞬时速度和加速度。 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。 二、实验原理 1．测量直线运动的瞬时速度：v＝。 2．测量匀变速直线运动的加速度：a＝或利用逐差法。 三、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、槽码、刻度尺、导线、交流电源等。 打点计时器的介绍： (1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50 Hz时，每隔0.02 s打一次点。 (2)构造 ①电磁打点计时器(如图1所示) ②电火花计时器(如图2所示) (3)电源电压：电磁打点计时器，工作电压约为8 V的交流电源；电火花计时器，220 V交流电源。 四、实验步骤 1．仪器安装 (1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 (2)把一条细绳的一端拴在小车上，细绳跨过滑轮，下端挂上合适的槽码，纸带穿过打点计时器，并将纸带的一端固定在小车的后面。实验装置如图3所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。 2．获取数据 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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，随后立即关闭电源，换上新纸带，重复三次。增减所挂槽码数，或在小车上放置重物，再做两次实验。 五、数据处理 1．数据测量与记录 从每次实验所得的三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝5×0.02 s＝0.1 s，如图4所示，正确使用毫米刻度尺测量并计算每相邻两计数点之间的距离。 2．由纸带计算某点的瞬时速度 对于一般的直线运动，由于与中间点相邻的两点间的时间间隔很短，因此可以用该相邻两点间的平均速度表示该中间点的瞬时速度。如图5中第n点的瞬时速度vn＝，将所求得数据记录在下方表格中。 小车在几个时刻的瞬时速度 位置编号 时间t/s v1/(m·s－1) v2/(m·s－1) v3/(m·s－1) … 0 0 1 0.1 2 0.2 3 0.3 4 0.4 5 0.5 6 0.6 … 3.利用纸带计算物体加速度的两种方法 (1)逐差法 ①若所得是偶数段数据(如6段)，一般用“逐差法”求物体的加速度，即a1＝，a2＝，a3＝，然后求平均值，即a＝＝，这样所测数据全部得到利用，精确度较高。 ②若所得是奇数段数据，一般舍去开头或末尾最短的那一段，接着用如同①偶数段的方法计算。 (2)图像法 根据表“小车在几个时刻的瞬时速度”中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，偏离直线太远的点可舍去不要， 如图6所示，这条直线就是本次实验的v t图像，它是一条倾斜的直线。因此小车做匀加速直线运动，加速度就是v t图像的斜率。 4．利用纸带判断物体运动性质的方法 (1)沿直线运动的物体，若任意相等时间内的位移相等，则物体做匀速直线运动。因此，对于纸带上的点迹，如果任意相邻两点间的距离都相等，则物体做匀速直线运动。 (2)判断物体是否做匀变速直线运动的两种方法 ①沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4、…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，且对任意时间间隔T均成立，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2。 ②作出物体运动的v t图像，若图像是一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动。 六、误差分析 1．偶然误差 (1)纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差。 (2)用作图法作图时 ... ...