实验-探究小车速度随时间变化的规律-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第二章

匀变速直线运动的研究1

实验:探究小车速度随时间变化的规律知识详解知识点1

实验：探究小车速度随时间变化的规律1

实验目的、实验原理和实验器材2

实验步骤特别提醒实验注意事项1.牵引小车的槽码个数要适当，以免加速度过大导致小车速度较大，从而使纸带上的点太少，或者加速度太小导致小车速度较小，从而使纸带上的点过于密集，读数误差增大。2.细绳应与长木板平行，以保证小车的加速度不变。3.开始释放纸带时，应使小车尽量靠近打点计时器，这样可以最大限度地利用纸带。4.实验时必须先接通电源，待打点稳定后，再释放小车；实验后必须先断开电源，再取下纸带。5.待小车滑到长木板另一端时应适时止住小车（避免与滑轮相碰），并及时断开电源。3

数据处理4

误差分析5

创新实验方法知识点2

利用打点计时器求加速度

图2-1-11

用平均值法求加速度

图2-1-2

图2-1-3（1）在实验中，使用打点计时器时应______________________（选填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再释放纸带”）。先接通电源再释放纸带【解析】在实验中，使用打点计时器时应先接通电源再释放纸带。

0.40

0.80

图2-1-4

知识点3

运用等效替代法处理纸带1

等效法所谓等效法就是在某种特定的意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的问题的一种方法。2

利用等效法处理纸带

图2-1-7

2

解题突破题型1

利用打点纸带研究物体的运动

图2-1-8

计数点0.2600.300________（1）实验时纸带的____（选填“左”或“右”）端是和小车相连的；左【解析】由于小车由静止释放，做加速运动，则纸带左端与小车相连。

【答案】0.340

0.40

练变式1

下列做法不能减小例3中实验误差的是___。AA.使小车运动的加速度尽量小些B.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的一部分进行测量、计算C.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验选项分析A如果小车运动的加速度过小，则打出的点较密集，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，不能减小实验误差，符合题意。B舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点，可以减小长度测量的相对误差，不符合题意。C如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，不符合题意。

越小越好

练

变式3

(2026·四川省内江市第六中学月考)某同学用如图2-1-9甲所示的打点计时器研究小车的运动，请回答下面的问题：图2-1-9

（2）下列说法正确的是___。BA.应先让小车运动，后接通打点计时器的电源B.释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置C.纸带上打的点越密，说明小车运动得越快【解析】应先接通电源，后让小车运动，故A错误；释放小车前，小车停在靠近打点计时器的位置，可充分利用纸带，故B正确；纸带上的点越密，说明相同时间内位移越小，小车运动得越慢，故C错误。

0.700.08

题型2

研究物体运动方法的创新

题给信息周期

类型1

利用频闪照相法研究物体的运动例4

一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置进行编号。如图

2-1-10甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同。完成下列填空：图2-1-10

0.120.24

（2）在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像（保留描点痕迹）。【答案】如图2-1-11所示

图2-1-11

0.12

图2-1-12

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是___运动的。A.从右向左

B.从左向右A【解析】用手轻推一下小车，小车在桌面上做减速运动，根据桌面上连续6个墨水滴的位置间隔从右向左依次变小，可知小车从右向左运动，故A正确，B错误。

0.140.200.260.320.12【答案】见解析图

类型2

利用光电门研究物体的运动

0.14图2-1-13

（2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是___。BA.换用宽度更宽的遮光板B.换用宽度更窄的遮光板C.使滑块的释放点更靠近光电门

练变式5

［创新实验方法］某同学用足够重量的“工”字形挡光片、光电门传感器（连接数字计时器）来测量挡光片下落的加速度。将下面的实验过程补充完整：

图2-1-14

考向追踪考向

考查实验操作和数据处理例6

(2025·北京卷节选)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图2-1-15甲所示。图2-1-15（1）按照图甲安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为______（填各实验步骤前的字母）。A.释放小车B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置，使细线与木板平行CBA

左端【解析】小车做加速运动时，速度越来越大，纸带上相邻点间距逐渐增大