独家 教辅 （打包）必修1-2020版高考物理【创新设计】一轮总复习(教科版)

实验一　研究匀变速直线运动 一、基本原理与操作 原理装置图 操作要领 (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)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、数据处理与分析 1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法 如图所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，x1、x2、x3、…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 即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出 a1＝， 、a3＝、a2＝ 再算出平均值 即a＝ (2)用图像法求加速度 即先根据vn＝求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出v－t图像，图线的斜率即物体运动的加速度。 认识“两种仪器”[来源:学科网] (1)作用：计时仪器，接频率为50 Hz交变电流，每隔0.02 s打一次点 (2) 区别“两种点” (1)计时点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择点的个数而定。 (2)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。 热点一　教材原型实验 【例1】　(2018·宜宾市诊断)某同学用如图1甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。 图1 (1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)________。[来源:学科网] ①电火花计时器　②天平　③4～6 V低压交流电源 ④细绳和纸带　⑤砝码、托盘和小车　⑥刻度尺　⑦秒表　⑧一端带有定滑轮的长木板 (2)搭建好实验装置后，先____________，再____________。纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连。 (3)如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，则vB＝________m/s，a＝________m/s2。 解析　(1)本实验不需要天平测质量，电火花计时器应用220 V交流电源，也不用秒表测时间，故不需要的器材为②③⑦。 (2)正确的操作顺序是在搭建好实验装置后先接通电源，再释放小车。纸带和小车相连的一端先被打点，此时纸带速度较小，点间距离较小，故纸带的左端与小车相连。 (3)B点对应的速度是vB＝＝0.40 m/s2。×10－3 m/s＝0.26 m/s，a＝＝ 答案　(1)②③⑦ 　(2)接通电源　释放小车　左 (3)0.26　0.40 热点二　实验拓展创新 命题角度 　实验情景的变化[来源:Zxxk.Com] 【例2】　(2017·全国卷Ⅰ，22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图2(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴) 图2[来源:Zxxk.Com][来源:学&科&网] (1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留2位有效数字) 解析　(1)小车在阻力的作用下做减速运动，由图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动。 (2)已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为Δt＝，解得a＝0.038 m/s2。 m/s＝0.19 m/s。根据逐差法可求加速度a＝ s，所以A点位置的速度为vA＝ s＝ 答案　(1)从右向左　(2)0.19　 0.038 命题角度 　实验方法的拓展 【例3】　(2017·全国卷Ⅱ，22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 图3[来源:学科网ZXXK] 实验步骤如下： ①如图3(a)，将光电门固定在斜面下端附近：将一