课时3实验：探究小车速度随时间变化的规律 复习学案（含答案）2024年江苏省普通高中学业水平合格性物理考试

课时3　实验：探究小车速度随时间变化的规律
探究实验：用电火花打点计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度与时间的变化规律
1.打点计时器的原理及其使用
分类 电磁打点计时器 电火花打点计时器
结构图示
工作电压 　　　　以下交流电 　　　　交流电
打点方式 振针周期性上下振动 周期性产生电火花
打点周期 　　　 　　　
实验误差 振针和纸带接触会影响纸带运动，误差较　　　 火花放电不会影响纸带运动，误差较　　　
记录信息 位置、时刻或位移、时间
2.数据处理
（1）测某点的速度：如图甲所示，打B点时纸带的瞬时速度近似等于AC段的　　　　.
甲
乙
（2）计数点的选取：通常取点迹清晰且便于测量的点作为第1个计数点，然后每5个点取1个计数点，如图乙所示.电源的频率为50 Hz，这样相邻两个计数点之间的时间间隔为　　　　.
（3）判断纸带是否做匀变速直线运动：
①利用上面的方法测出各个计数点的瞬时速度，并作出v －t图像.若v －t图像为（或近似为）一条倾斜的　　　　，则说明纸带做匀变速直线运动.
②若相邻的两段相等时间内通过的位移之差为定值，即x2－x1＝x3－x2＝…，可认为纸带做　　　　运动.
3.注意事项
（1）开始放开小车时，应使小车　　　　（选填“靠近”或“远离”）打点计时器.
（2）先　　　　，等打点稳定后，再　　　　.（以上两空均选填“启动计时器”或“放开小车”）
（3）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.
1.电磁打点计时器使用直流电源，电火花打点计时器使用交流电源.（　　）
2.释放小车时，应使小车靠近打点计时器.（　　）
3.只要确定了v －t图像中的两点，就可以得到小车运动的v －t图像，因此，实验只需要测出两组数据.（　　）
4.纸带上点迹密集的地方表明相邻点间的时间较短.（　　）
1.打点计时器的使用
打点计时器是一种通过打点来计时的仪器.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器，以充分利用纸带.要区分打点计时器打出的点和人为选取的计数点，明确计数点间的时间间隔.
【例1】（2024届南京合格性考试模拟）关于打点计时器，下列说法正确的是（　　）
A.打点计时器是直接用来测速度的仪器
B.打点计时器使用时应该先放小车后接通电源
C.电磁打点计时器使用的是6 V直流电源
D.电火花打点计时器使用的是220 V交流电源
【例2】（2024届徐州合格性考试模拟）用电源频率为50 Hz的打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法不正确的是（　　）
A.点迹记录了物体运动的时间　　B.点迹记录了物体运动的位移
C.点迹的分布反映了物体的运动情况　　D.相邻两点间的时间间隔为0.1 s
2.数据处理
（1）瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度；
（2）加速度的求解：利用公式a＝＝；根据v －t图像，利用求出图线的斜率，即加速度.
【例3】（2024届江苏合格性考试模拟）测量小车运动的瞬时速度时，甲、乙同学根据实测数据所描的点作图如下，甲图用直线段连接各点，乙图用平滑的曲线连接各点.两位同学做法正确的是（　　）
A.甲正确　　B.乙正确　　
C.甲、乙都正确　　D.甲、乙都不正确
【例4】（2023届金坛合格性考试模拟）如图是“探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（　　）
A.　　B.　　C.　　D.
【例5】（2024届江苏合格性考试模拟）如图是“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则物体运动的加速度可表示为（　　）
A.　　B.　　C.　　D.
1.（2022届盐城合格性考试模拟）如图所示，甲、乙为实验室常用的打点计时器，下列说法正确的是（　　）
A.甲为电火花打点计时器　　
B.乙为电磁打点计时器
C.甲使用交流电源，工作电压为220 V　　
D.乙使用交流电源，工作电压为220 V
2.（2023届徐州合格性考试模拟）根据打点计时器打出的纸带，可以直接得到的物理量是（　　）
A.位移　　B.瞬时速度　　C.加速度　　D.平均速度
3.（2022届南通合格性考试模拟）在“用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律”的实验中，接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作的顺序是（　　）
A.先让纸带运动，再接通电源　　
B.先接通电源，再让纸带运动
C.让纸带运动的同时接通电源　　
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
4.（2023届前黄合格性考试模拟）某同学在“探究小车的速度随时间的变化规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车的运动情况，下列做法可行的是（　　）
A.每隔4个点取一个计数点，计数点的时间间隔为0.1 s
B.每隔4个点取一个计数点，计数点的时间间隔为0.08 s
C.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域
D.直接研究纸带上的点，无需取计数点
5.（2023届涟水合格性考试模拟）如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　）
A
B
C
D
6.（2024届镇江合格性考试模拟）在“用电火花打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为T，则计时器打B点时，重物下落的速度vB为（　　）
A.vB＝　　B.vB＝　　C.vB＝　　D.vB＝
课时3实验：探究小车速度随时间变化的规律
【一过考点】
1.8 V　220 V　0.02 s　0.02 s　大　小
2.（1）平均速度　（2）0.1 s　（3）直线　匀变速直线
3.（1）靠近　（2）启动计时器　放开小车
【二过易错】
1.×　2.√　3.×　4.×
【三过典题】
【例1】D　【解析】打点计时器是计时的仪器，A错误；打点计时器使用时应该先接通电源后释放小车，B错误；电磁打点计时器使用的是8 V交流电源，C错误；电火花打点计时器使用的是220 V交流电源，D正确.
【例2】D　【解析】总点迹数为n，则总的计时时间为t＝（n－1）×0.02 s，点迹也可以记录物体运动的位移，根据点迹的分布可以求出速度和加速度，即反映了物体的运动情况，A、B、C正确；相邻两点间的时间间隔为0.02 s，D错误.
【例3】B　【解析】速度不会发生突变，故用一条平滑的曲线来描出这些点，曲线所反映的情况就会与实际情况更加接近，B正确.
【例4】D　【解析】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有vC＝，A、B、C错误，D正确.
【例5】B　【解析】根据Δx＝aT2，可得加速度a＝，B正确.
【四过集训】
1.D　2.A　3.B　4.A　5.D　6.D