专题06 研究匀变速直线运动实验（原卷版）-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第一章直线运动

专题 1-06 研究匀变速直线运动实验

第一部分知识点精讲

实验一　研究匀变速直线运动

[考纲解读]　(1)练习正确使用打点计时器。(2)会计算纸带上各点的瞬时速度。

(3)会利用纸带计算加速度。(4)会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根

据图象求加速度。

两种打点计时器

实验器材与步骤

一、实验基本原理与操作

原理装置图操作要领

① 不需要平衡摩擦力。

② 不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质

量。

(1)平行：细绳、纸带与长木板平行

(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的

位置

(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；

实验后先断开电源，后取下纸带

(4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防

止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏

(5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的

点太少或过于密集

二、区别“两种点”

(1)计时点和计数点

打点计时器在纸带上打出的每个点迹叫做计时点，计时点是打点计时器打在纸

带上的实际点。若用 50 Hz 的交流电，则两个相邻点迹(计时点)的时间间隔为

0.02 s。计数点是为了方便研究运动规律，从纸带上有规律的选取部分计时点，

并加以标号，这些被选取并标号的计时点叫做计数点。两个相邻计数点间的时间间

隔由选择点的规则而定。

纸带上相邻两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计时点越稀疏。

三、数据处理与分析

1．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法

如图所示，0，1，2，…为时间间隔相等的各计数点，x1，x2，x3，x4，…为相邻两计

数点间的距离，若 Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝C(常量)，则与纸带相连的物体的运动为匀

变速直线运动。

2．由纸带求物体运动速度的方法

根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即 vn

＝。

3．利用纸带求物体加速度的两种方法

(1)用“逐差法”求加速度

先根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出

a1＝、a2＝、a3＝，

再算出平均值，即 a＝。

(2)用图象法求加速度

先根据 vn＝求出所选的各计数点对应的瞬时速度，再作出 vt图象，图象的斜率即物体

运动的加速度。

四、纸带的处理

五、误差分析与注意事项

1．误差分析

(1)使用刻度尺测计数点的距离时有误差。

(2)作vt图象时出现作图误差。

(3)电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同。

(4)长木板表面粗糙程度不同，小车运动时加速度有变化造成误差。

2．注意事项

(1)平行：纸带和细绳要和木板平行。

(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，要防止钩码落地和小车与滑轮

相撞。

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