人教版高一物理必修一第一章第四节《实验：打点计时器测速度》学案（无答案）

1.4实验：用打点计时器测速度【学习目标】1. 了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理.2. 学会使用打点计时器.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.理解速度随时间变化的图象的意义，掌握描点法画图象的方法，并能根据图象分析物体的运动【重难点】1、打点计时器的使用方法；2、纸带上求平均速度和瞬时速度；【课前预习】一、了解打点计时器1打点计时器的作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔 打一次点打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的 这就为研究物体的运动提供了可能，供高中学生实验用的打点计时器有 打点计时器和 打点计时器两种2电磁打点计时器(如图所示) (1)工作电压： 以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点3电火花计时器(如图所示)(1)工作电压： 交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹4两种计时器误差比较 计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小二、练习使用打点计时器1把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带2把打点计时器的两个接线柱接到 电源上(电磁打点计时器接6 V以下低压交流电，电火花计时器接220 V交流电)3先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源4取下纸带，从能够看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n1个，则纸带的运动时间t .5用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离x.6利用公式v计算出纸带在这段时间内的平均速度三、用打点计时器测量瞬时速度打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量如图3所示，纸带在A、C间的平均速度为 m/s，在A、D间的平均速度为 m/s，B点的瞬时速度更接近于 m/s.【典型例题】一、打点计时器的应用原理及操作例1使用打点计时器时应注意()A无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源针对训练1(多选)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中正确的是()A点迹记录了物体运动的时间B点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况二、瞬时速度的计算和速度图象的画法例2在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图4所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：(1)纸带的哪一端与物体相连？(2)相邻计数点间的时间间隔是多少？(3)BD段对应的平均速度是多大？(4)打C点时瞬时速度的大小？【课后练习】1练习使用打点计时器时，接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的先后顺序是()A先释放纸带，后接通电源B先接通电源，后释放纸带C释放纸带的同时接通电源D先接通电源或先释放纸带都可以2你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”如果在纸带上点下了10个点，则在打下的这些点的过程中，纸带的运动时间是()A1 s B9 s C10 s D11 s3如图7所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一点，图中O点为第一个计数点，A、B、C、D为相邻的计数点，每相邻计数点间还有一个点未画出根据图中标出的数据，打A、D两点时间内纸带的平均速度是 ，打B点时纸带的瞬时速度是 ，你能算出打O、D两点时间内纸带的平均速度吗？为什么？4.除打点计时器外，人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移如图5所示是采用每秒闪光10次的相机拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的