PAGE5-第1節(jié)試驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律1．試驗(yàn)思路(1)利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用該點(diǎn)前后一小段時(shí)間內(nèi)的eq\o(□,\s\up4(01))平均速度來(lái)代替。(2)利用v-t圖像推斷小車的運(yùn)動(dòng)狀況：以速度v為eq\o(□,\s\up4(02))縱軸、時(shí)間t為eq\o(□,\s\up4(03))橫軸建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法畫出小車的v-t圖像，圖線的eq\o(□,\s\up4(04))傾斜程度表示加速度的大小，假如v-t圖像是一條傾斜的直線，說明小車的速度是eq\o(□,\s\up4(05))勻稱改變的。(3)試驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、eq\o(□,\s\up4(06))溝通電源、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)鋁板、小車、細(xì)繩、槽碼、eq\o(□,\s\up4(07))刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙。2．試驗(yàn)步驟(1)如圖所示，把一端帶有定滑輪的長(zhǎng)鋁板平放在試驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)鋁板e(cuò)q\o(□,\s\up4(01))沒有滑輪的一端，連接好電路。(2)把小車放在鋁板上，小車的一端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)繩。(3)把小車停在eq\o(□,\s\up4(02))靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，先eq\o(□,\s\up4(03))接通電源(填“接通電源”或“釋放小車”)，后eq\o(□,\s\up4(04))釋放小車(填“接通電源”或“釋放小車”)，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后馬上關(guān)閉電源。(4)增減所掛的槽碼(或在小車上放置重物)，更換紙帶，再做兩次試驗(yàn)。3．?dāng)?shù)據(jù)記錄(1)選擇紙帶并測(cè)量為了便于測(cè)量，舍掉紙帶開頭一些eq\o(□,\s\up4(01))過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(0點(diǎn))，選擇相隔0.1s(或更短)的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，如圖所示，一般不是干脆測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，而是先測(cè)量出eq\o(□,\s\up4(02))各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6，再計(jì)算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，Δx6＝x6－x5。(2)求各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。4．?dāng)?shù)據(jù)分析(1)作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。(2)分析數(shù)據(jù)得出小車速度隨時(shí)間的改變規(guī)律。典型考點(diǎn)一試驗(yàn)器材和操作1．某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)。(1)圖中儀器A叫作____________計(jì)時(shí)器，運(yùn)用220V________(填“溝通”或“直流”)電源，釋放小車前，小車應(yīng)停在________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)儀器A的位置。(2)下列是該試驗(yàn)中的一部分基本步驟：A．釋放小車，讓小車帶著紙帶運(yùn)動(dòng)B．安裝紙帶C．把計(jì)時(shí)器固定好D．接通電源，進(jìn)行打點(diǎn)以上步驟的正確依次是________。答案(1)電火花打點(diǎn)溝通靠近(2)CBDA解析(1)題圖中儀器A叫作電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，運(yùn)用220V溝通電源，試驗(yàn)過程中，釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(2)步驟的正確依次為：先把計(jì)時(shí)器固定好，安裝紙帶，再接通電源，進(jìn)行打點(diǎn)，之后釋放小車，讓小車帶著紙帶運(yùn)動(dòng)，故正確的依次是CBDA。2．用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光滑平板、小車等器材探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律，如圖所示是某同學(xué)即將釋放小車前的試驗(yàn)裝置圖，該裝置圖中有3處明顯錯(cuò)誤，它們分別是：(1)_____________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________；(3)____________________________________________________________。答案(1)細(xì)線與平板不平行(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是直流電源(3)起先試驗(yàn)前小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的距離太遠(yuǎn)解析電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，所用電源為溝通電源，因此題圖中直流電源是錯(cuò)誤的；細(xì)線和平板應(yīng)平行，而題圖中細(xì)線和平板不平行，故須要調(diào)整它們的位置；試驗(yàn)起先時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以保證在紙帶上打出足夠多的點(diǎn)，有利于數(shù)據(jù)的處理與分析，而題圖中小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的距離太遠(yuǎn)，所以此處是錯(cuò)誤的，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。典型考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理和誤差分析3．(多選)在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中，下列說法中對(duì)于減小試驗(yàn)誤差有益的是()A．選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位B．使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些C．舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清楚、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算D．選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)鋁板做試驗(yàn)答案ACD解析合理選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可減小測(cè)量時(shí)間間隔和距離時(shí)的相對(duì)誤差，A正確；若小車的加速度過小，會(huì)使點(diǎn)過于密集，不便于測(cè)量，B錯(cuò)誤；舍去密集的點(diǎn)跡，運(yùn)用清楚、間隔適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算可減小測(cè)量誤差，C正確；選用光滑、平整程度勻稱的長(zhǎng)鋁板可有效降低試驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，提高數(shù)據(jù)的可信度，D正確。4．在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中，如圖甲所示為某次記錄小車運(yùn)動(dòng)狀況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)(A點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn))，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(1)依據(jù)________________________________________________計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s。(2)在如圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小車的v-t圖線，并依據(jù)圖線求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________。若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做試驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度的物理意義：________________________________________。答案(1)打某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度可用打該點(diǎn)時(shí)前后一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)代替3.902.641.38(2)圖見解析12.6m/s2偏小(3)表示零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度解析(1)打某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度可用打該點(diǎn)時(shí)前后一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)代替。打D點(diǎn)的瞬時(shí)速度vD＝eq\f(xCE,2T)＝eq\f(105.60－27.60cm,0.2s)＝390cm/s＝3.90m/s，打C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\f(60.30－7.50cm,0.2s)＝264cm/s＝2.64m/s，打B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(27.60cm,0.2s)＝138cm/s＝1.38m/s。(2)由(1)中數(shù)據(jù)畫出小