銜接點05實驗：探究小車速度隨時間變化的規律初中階段高中階段側重于為該實驗奠定基礎認知。學生需掌握基本的測量知識，能正確使用刻度尺測量長度，用停表測量時間，會記錄實驗數據并進行簡單的計算，如計算平均速度。同時，要具備初步的實驗操作能力，了解實驗的基本步驟和安全規范，能夠根據實驗現象進行簡單的分析和總結，形成基本的科學探究意識，為高中深入學習實驗探究做好準備。深入理解實驗原理，能夠熟練組裝實驗器材，包括正確使用打點計時器、合理布置小車運動軌道等。學會對實驗數據進行處理，如利用逐差法計算加速度，通過描點法繪制小車速度時間圖像，并根據圖像分析小車速度隨時間的變化規律。此外，還需具備對實驗誤差進行分析和評估的能力，能夠提出改進實驗的方法和措施，培養嚴謹的科學態度和較強的實驗探究能力，提升科學思維素養。銜接指引初中階段考查形式：多以簡單實驗題和基礎理論題為主。實驗題常呈現一個類似測量物體運動相關的小實驗情境，要求學生判斷實驗器材的選擇是否正確、實驗步驟是否合理，或補充完整實驗記錄表格中的數據。理論題則圍繞測量工具的使用方法、實驗數據的簡單計算設置選擇題或填空題，重點考查學生對基礎知識和基本技能的掌握程度，難度相對較低。高中階段考查形式：靈活多樣且難度加大。實驗題會完整呈現實驗過程，要求學生分析實驗原理、指出實驗操作中的錯誤并改正，對實驗數據進行處理和分析，如計算加速度、繪制速度時間圖像并根據圖像得出結論。還可能以創新實驗的形式出現，改變實驗條件或實驗器材，要求學生設計實驗方案、預測實驗結果。此外，在綜合計算題和選擇題中，也會融入實驗相關的知識點，考查學生對實驗的綜合理解和運用能力，注重對科學思維和探究能力的考查。回顧初中知識測量小車在斜面上的平均速度時，用測量出小車在斜面上通過的路程，用測量出小車通過對應路程所用的時間，最后通過公式求出平均速度．知新高中知識1、實驗目的：探究小車速度隨時間變化的規律。2、實驗器材：打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源。3、實驗原理和方法（1）利用紙帶計算瞬時速度：以紙帶上某點n為取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點的瞬時速度。（2）用v－t圖像表示小車的運動情況：以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，用描點法畫出小車的v－t圖像，根據圖像的形狀判斷小車的運動性質,，如果v－t圖像是一條傾斜的直線，說明小車的速度是變化的,圖線的表示加速度的大小。4、實驗步驟（1）如圖所示，把一端附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細繩拴在小車上，使，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端。（3）把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點。（4）換上新的紙帶，實驗兩次。（5），按以上步驟再做兩次實驗。5、實驗數據（1）采集數據舍掉紙帶開頭一些過于密集的點，找一個適當的點作為計時起點，可選擇相隔0.1s(或更短)的若干計數點進行測量。如圖所示，先測量出各個計數點到計時起點的距離：x1、x2、x3、x4、x5…，再計算出相鄰的兩個計數點間的距離：Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，…，填入自己設計的表中。位置123456長度x1x2x3x4x5x6各段長度△x1△x2△x3△x4△x5△x6（2）求各計數點的瞬時速度T為相鄰兩個計數點間的時間間隔，若交流電源頻率為50Hz，每5個點取一個計數點(中間隔4個點)，則T＝0.1s。②設計表格并記錄相關數據位置編號123456…時間t/s0.10.20.30.40.50.6v1/(m·s－1)v2/(m·s－1)v3/(m·s－1)…6、實驗數據分析（1）在坐標紙上建立直角坐標系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據表格中的數據在坐標系中描點。（2）畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在直線上的點，偏差比較大的點忽略不計，如圖所示：（3）觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規律。（4）根據所畫v－t圖像求出小車運動的加速度a＝eq\f(Δv,Δt)。①作圖時，要用平滑曲線將這些點連起來，要讓盡可能多的點分布在線上，不在線上的點均勻分布在直線兩側，，注意不可用折線連接。②利用v-t圖像求加速度時，應選用直線上來求直線的斜率，即加速度。不能采用量出直線的傾斜角，然后求出其正切值的方法來計算加速度，因為該傾斜角還與坐標軸的標度有關。7.誤差分析（1）木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻．（2）根據紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時速度有誤差．（3）作v-t圖像時單位選擇不合適或人為作圖不準確帶來誤差．※注意事項（1）開始放開小車時，應使小車打點計時器。（2）先，等打點穩定后，再。（3）要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，當小車到達滑輪前及時用手。（4）打點完畢，立即。（5）選取一條點跡清晰的紙帶，舍掉開頭點跡部分，選取適當的計數點(注意計數點與計時點的區別)，弄清楚所選的時間間隔T等于多少。（6）要區分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數點，一般在紙帶上每隔4個點取一個計數點，即時間間隔為t＝s.（7）不要分段測量各段距離，應盡可能地一次測量完畢(可統一量出各計數點到計時起點的距離。（8）在坐標紙上畫v-t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖像盡量分布在較大的坐標平面內。（1）實驗過程中，下列做法正確的是A．先釋放小車，再接通電源B．先接通電源，再釋放小車C．釋放小車前將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．釋放小車前將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處對應點BCDEF0.1410.1800.2180.2620.301（4）若該同學處理數據時每隔3個點取一個計數點，但計算速度時卻把相鄰計數點時間間隔用0.1秒代入計算，則因此算出的速度數值與真實的速度數值相比（選填“偏大”或“偏小”）。求得的加速度a數值與真實的加速度數值相比（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）例2、(1)在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中：要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是（直流電，交流電），它們是每隔s打一個點。(2)在“用打點計時器測速度”的實驗中：除電磁打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面儀器和器材中，必須使用的有（填選項代號）A．電壓合適的50Hz交流電源 B．電壓可調的直流電源C．刻度尺 D．秒表E．天平(3)實驗過程中，下列做法正確的是A．先釋放小車，再接通電源 B．先接通電源，再釋放小車C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處 D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處(4)某同學用如圖1所示的裝置，打出的一條紙帶如圖2所示，其中ABCDE為計數點，相鄰兩個計數點之間還有4個點未畫出。①打點計時器打下C點時小車的瞬時速度大小為；（1）所用實驗器材除電磁打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、一端帶有滑輪的長木板、繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的還有（填選項代號）A．電壓合適的交流電源

B．電壓合適的直流電源

C．刻度尺D．秒表

E.天平例4、在“研究勻變速直線運動”實驗中：(1)用打點計時器測速度的實驗中，使用的打點計時器有兩種，一種是電火花計時器，另一種是電磁打點計時器，其中電火花計時器工作電壓是V交流電壓，當電源的頻率是50Hz時，每隔s打一個點。(2)接通電源與讓紙帶（隨物體）開始運動，這兩個操作的時間關系應當是()A．先接通電源，再釋放紙帶 B．先釋放紙帶，再接通電源C．釋放紙帶的同時接通電源 D．不同的實驗要求不同(3)某校學習興趣小組在研究“探索小車速度隨時間變化的規律”的實驗，圖是某次實驗得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點，從0點開始，每5個連續點取1個計數點，標以1、2、3……。各計數點與0計數點之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則物體通過1計數點的速度1=m/s；物體運動的加速度為a=m/s2。例5、某一學習小組的同學想通過打點計時器在紙帶上打出的點跡來探究小車速度隨時間變化的規律，實驗裝置如圖所示。(2)關于本實驗，下列說法正確的是___________。A．釋放紙帶的同時，接通電源 B．先接通電源打點，后釋放紙帶運動C．先釋放紙帶運動，后接通電源打點 D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶運動的速度越小(3)要測量小車的速度。除打點計時器（含所用電源、紙帶、墨粉紙盤）外還必須使用的測量工具是。②分別算出其他各點的速度：，請在如圖所示的坐標系中作出小車運動的圖像（以打A點時開始計時）()。并說明小車速度變化的規律。(5)實驗完畢后，某同學發現實驗時電源的實際頻率小于50赫茲，那么速度的測量值比實際值（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。例6、在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個計數點（每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出），電火花計時器接220V、50Hz交變電源。他經過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時小車的瞬時速度如下表：對應點BCDEF速度（m/s）0.1410.1850.2200.2540.301（1）設電火花計時器的打點周期為T，計算vF的公式為vF＝；（2）根據表中的數據，以A點對應的時刻為t＝0，在圖乙所示坐標系中合理地選擇標度，作出v－t圖像；（3）利用該圖像求得小車的加速度a＝m/s2；（結果保留2位有效數字）（4）如果當時電網中交變電流的電壓變成210V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。如果當時電網中交變電流的頻率是f＝51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。1.實驗原理和數據處理（1）原理：利用打點計時器記錄時間，通過紙帶上點間距計算速度；瞬時速度用相鄰位移平均速度表示。（2）數據處理：列表記錄數據；圖像法描點連線求斜率得加速度。2.實驗步驟和誤差分析（1）步驟：先組裝器材（打點計時器接電源、紙帶連小車），操作時先通電再放車，實驗后選清晰紙帶重復測量。（2）誤差：系統誤差來自未平衡摩擦、限位孔摩擦；偶然誤差源于讀數、描點偏差；可通過平衡摩擦、規范操作、多次測量減小誤差。1．（多選）關于“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗操作，下列說法正確的是

()A．長木板放在桌面上，帶滑輪的一端要伸出桌邊B．實驗時，要控制小車的加速度盡量小些C．應先接通電源，待打點計時器打點穩定后再釋放小車D．紙帶穿過限位孔后應置于復寫紙下面2．（多選）在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，關于計數點間時間間隔的下列說法中正確的是()A．每隔四個點取一個計數點，則計數點間的時間間隔為0.10sB．每隔四個點取一個計數點，則計數點間的時間間隔為0.08sC．每隔五個點取一個計數點，則計數點間的時間間隔為0.10sD．每隔五個點取一個計數點，則計數點間的時間間隔為0.08sE．每五個點取一個計數點，則計數點間的時間間隔為0.10s3．（多選）用打點計時器、平板、小車等器材做研究勻變速直線運動的實驗。(1)穿入打點計時器限位孔的紙帶，正確的是（填“甲”或“乙”）(2)如圖是學生即將釋放小車之前的裝置圖及操作，以下存在錯誤的是（）A．細線與木板不平行B．打點計時器接的是直流電源C．小車釋放的位置離計時器較遠D．無論什么計時器，使用時均要先接通電源，后釋放紙帶4．某一學習小組的同學想通過打點計時器在紙帶上打出的點跡來探究小車速度隨時間變化的規律，實驗裝置如圖所示。（1）常見的打點計時器有兩種：和，它們使用的都是電源（填“直流”或“交流”），當電源頻率為50Hz時，每隔s打一個點。（2）關于本實驗，下列說法正確的是。A．釋放紙帶的同時，接通電源B．先接通電源打點，后釋放紙帶運動C．先釋放紙帶運動，后接通電源打點D．紙帶上的點跡越密集，說明紙帶運動的速度越大（3）要測量小車的速度。除打點計時器（含所用電源、紙帶、墨粉紙盤）外還必須使用的測量工具是。5．兩實驗小組的同學分別做“探究小車的速度隨時間變化的規律”的實驗。（1）甲組同學從實驗室已經領取了以下器材∶一端裝有定滑輪的長木板、小車、紙帶、鉤碼、輕細繩、6V交流電源。為了完成本實驗，還須從圖中選取部分實驗器材，其名稱分別為、。（2）乙組同學另外從實驗室領取了一套器材他們所選用的計時器為電火花計時器，使用電火花計時器時的基本步驟如下∶A．當紙帶完全通過電火花計時器后，及時關閉電火花計時器；B．將電火花計時器插頭插入相應的電源插座；C．把計時器固定在長木板上，將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點計時器；D．接通開關，聽到放電聲，立即拖動紙帶。上述步驟正確的順序是（按順序填寫步驟前的字母）。6．某同學利用如圖1所示裝置“探究小車速度隨時間變化的規律”。（1）圖1所示的計時器所用的電壓為（選填“交流220V”或“直流220V”）；（2）該同學開始實驗時，先釋放小車再接通電源，該同學實驗操作中不恰當的地方是；（3）該同學在實驗中使用頻率為50Hz的打點計時器，獲得的紙帶如圖2所示，其中相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出，根據紙帶可以求得打點計時器在打下C點時小車的速度為m/s，小車的加速度大小為m/s2（均保留兩位有效數字）。7．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中：（1）圖中打點計時器乙的工作電壓為（填“交流”或“直流”）V。若提供的實驗器材中同時有甲、乙兩個打點計時器，優先選用（填“甲”或“乙”）。（2）下列操作中正確的有。A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器 B．打點計時器應放在長木板有滑輪的一端C．應先接通電源，后釋放小車 D．跨過滑輪所吊重物越重越好，可以減小阻力的影響8．（1）使用電磁打點計時器時，應將計時器接到A．直流電源上

B．交流電源上

C．直流、交流電源均可（2）如圖，使用電火花打點計時器來分析木塊拖動紙帶運動情況，如下基本步驟中，正確的排列順序為：A．安裝好紙帶

B．把電火花打點計時器固定在桌子上C．松開紙帶讓小車帶著紙帶運動開始打點

D．接通220V電源E．關閉電源，取下紙帶9．某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況（交流電頻率是50Hz），在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點。其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數點之間有四個點未畫出。（以下計算結果保留3位有效數字）。（1）電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據打點計時器打出的紙帶，下列選項中：A．時間間隔

B．位移

C．平均速度

D．瞬時速度我們可以從紙帶上直接得到的物理量是，測量得到的物理量是，通過計算能得到的物理量是（填選項前的字母）。（2）根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，各個速度值如下表。計算出B點速度的大小。vBvCvDvEvF數值/(m·s－1)0.4790.5600.6400.721將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線。（3）根據圖像求出小車的加速度a=。10．某同學用圖1所示的裝置研究小車做勻變速直線運動的特點。（1）實驗中，除打點計時器（含交流電源、紙帶、復寫紙）、小車、平板和重物外，在下面的器材中，必須使用的是（選填選項前的字母）。A．刻度尺

B．秒表

C．天平

D．彈簧測力計（2）下列實驗步驟的正確順序是（用字母填寫）。A．關閉電源，取下紙帶B．將小車停靠在打點計時器附近，小車尾部與紙帶相連C．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔D．接通電源后，放開小車

（考試時間：40分鐘試卷滿分：100分）一、單選題（5分/題，共10分）1．在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，下列做法不能減小實驗誤差的是（）A．選取計數點，把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B．使小車運動的速度盡量小些C．舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當的一部分進行測量、計算D．選用各處平整程度相同的長木板做實驗2．在實驗中，利用紙帶上的數據得出各計數點的瞬時速度后，以速度v為縱軸，以時間t為橫軸建立直角坐標系。某次實驗中某同學描出的點如圖所示。在直角坐標系上一共描出了10個點。下列思考有道理的是（）①這10個點無論如何也不在一條直線上，因此小車運動的vt圖線不可能為一條直線，而應為一條光滑的曲線②這10個點中有6個點雖然不在一條直線上，但它們在一條直線附近，只有F和B兩點離這條直線太遠③在8個點當中只有4個點能畫在一條直線上（A、D、G、I），有6個點不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車運動的規律④與直線偏差較小的點（C、E、H、J）可能是實驗誤差造成的，而與直線偏離較大的點（B、F）則可能是實驗中出現錯誤造成的A．①③ B．②④ C．①② D．③④二、多選題（漏選得3分，全對得6分，錯選得0分，共24分）3．下列關于“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗操作中，正確的是（）A．在釋放小車前，小車要緊靠打點計時器B．打點計時器應放在長木板有滑輪的一端C．應先接通電源，在打點計時器打點穩定后再釋放小車D．小車停止運動后，應立即關閉電源，再取下紙帶4．在“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗中，下列操作中正確的有（

）A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B．打點計時器應放在長木板的有滑輪一端C．應先接通電源，后釋放小車D．電火花計時器應使用低壓交流電源5．關于打點計時器，下列描述正確的是（）A．打點計時器是可以直接測量時間的儀器B．電磁打點計時器也可以使用干電池供電D．以下的交流電可以保證電火花打點計時器正常工作6．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，下列說法正確的是（

）A．通過調節滑輪的高度，使小車、紙帶、細繩和定滑輪上邊緣在一條水平線上B．坐標軸的單位長度越小越好C．開始打點前要先接通電源后釋放小車，打完點后要先斷開電源后取紙帶D．槽碼的質量越大越好三、實驗題（3分/空，共66分）7．某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。（1）實驗中，必要的措施是。A．先釋放小車再接通電源 B．先接通電源再釋放小車C．將小車放在靠近打點計時器的一端 D．將小車放在遠離打點計時器的一端（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為100Hz的電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數點如下圖所示（每相鄰兩個計數點間還有9個點，圖中未畫出）。8．某同學在用電火花打點計時器和紙帶做“研究勻變速直線運動規律”的實驗時，得到一條打下的紙帶如圖所示，并在上面取了A、B、C、D、E五個計數點，相鄰兩個計數點間還有4個點（圖中沒有畫出），打點計時器所用電源為頻率50Hz的交流電源，即打點周期為T=0.02s。(1)電火花打點計時器的工作電壓為V；(2)計算打下D點的瞬時速度v的公式為（選用題中所給的物理