高中物理 1.4 实验 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1.ppt

4实验 用打点计时器测速度 1 了解两种计时器的结构和工作原理 并学会安装和使用 2 理解根据纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度 3 理解速度 时间图像的意义 掌握描点法画图像的方法 并会画出该实验中的速度 时间图像 1 两种打点计时器的比较 2 根据纸带计算平均速度根据可求出任意两点间的平均速度 x是纸带上两点间的距离 t是这两点间的时间间隔 3 粗略计算瞬时速度纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示 4 v t图像及其画法以速度v为纵轴 时间t为横轴建立直角坐标系 根据计算出的不同时刻的瞬时速度值 在坐标系中描点 最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图像 电磁打点计时器 或电火花计时器 学生电源 电火花计时器使用220v交流电源 刻度尺 纸带 复写纸 导线 坐标纸 一 实验步骤1 了解打点计时器的结构 然后把它固定在桌子上 2 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6v的低压交流电源的接线柱相连接 让纸带穿过两个限位孔 压在复写纸的下面 3 接通电源 用手水平地拉动纸带 纸带上就打出一行小点 随后立即关闭电源 4 取下纸带 从能看得清的某个点数起 数一数纸带上共有多少个点 如果共有n个点 则用 t 0 02 n 1 s计算出纸带的运动时间 t 5 用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离 x 利用公式计算纸带在这段时间内的平均速度 把测量和计算的结果填入表中 二 数据处理1 用打点计时器测量瞬时速度 1 选取一条点迹清晰便于分析的纸带 2 从能够看清的某个点开始 每隔四个点取一个计数点 每两个计数点间的时间间隔t 5 0 02s 0 1s 在纸带上用o a b c d 标出这些 计数点 如图所示 用刻度尺依次测出oa ob oc od 的距离是s1 s2 s3 s4 再利用x1 s1 x2 s2 s1 x3 s3 s2 确定出oa ab bc cd 之间的距离x1 x2 x3 x4 3 a b c d 各点的瞬时速度分别为 2 用图像表示速度用横轴表示时间t 纵轴表示速度v 建立直角坐标系 根据测量的数据在坐标系中描点 然后用平滑的曲线把这些点连接起来 即得到如图所示的v t图像 1 利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差 为减小误差 应取以计数点为中心的较小位移 x来求平均速度 2 分段测量计数点间的位移x带来误差 减小此误差的方法是一次测量完成 即一次测出各计数点到起始计数点o的距离 再分别计算出各计数点间的距离 1 如果在纸带上数出了n个点 那么 它们的间隔数是 n 1 个 它们的时间间隔为 n 1 0 02s 2 使用打点计时器打点时 应先接通电源 待打点计时器打点稳定后 再拉动纸带 3 手拉动纸带时速度应快一些 以防点迹太密集 4 使用电火花计时器时 应注意把纸带正确穿好 墨粉纸盘位于纸带上方 使用电磁打点计时器时 应让纸带穿过限位孔 压在复写纸下面 5 为了减小实验误差 计数点要每隔t 0 1s选一个 即每隔四个点取一个计数点 而计算计数点的瞬时速度时 x t应取此计数点前 后两个点之间的位移和时间 即v 6 打点计时器不能连续工作太长时间 打点之后应立即关闭电源 7 对纸带进行测量时 不要分段测量各段的位移 正确的做法是一次测量完毕 可先统一测量出各个测量点到起始点o之间的距离 读数时应估读到毫米的下一位 热点1实验原理和实验操作 典例1 2013 温州高一检测 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移 下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤 按照你对实验的理解 在各步骤空白处填上适当的内容 然后按实际操作的合理顺序 将各步骤的字母代号按顺序写在空白处 a 在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线 导线的另一端分别接在低压 选填 交流 或 直流 电源的两个接线柱上 b 把电磁打点计时器固定在桌子上 让纸带穿过 并压在 下面 c 用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 x d 切断电源 取下纸带 如果共有n个清晰的点 则这段纸带记录的时间 t e 打开电源开关 再用手水平地拉动纸带 纸带上打下一系列小点 f 利用公式计算纸带运动的平均速度 实验步骤的合理顺序是 标准解答 a项中电磁打点计时器应使用低压交流电源 b项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔 并放于复写纸的下方 d项中纸带上记录的时间 t n 1 0 02s 合理的实验步骤为baedcf 答案 交流限位孔复写纸 n 1 0 02sbaedcf 热点2瞬时速度的计算及速度 时间图像的画法 典例2 如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带 0 1 2 3 4 5 6是七个计数点 每相邻两个计数点之间还有四个点未画出 各计数点到0的距离如图所示 求出各计数点的瞬时速度并画出速度 时间图像 标准解答 1点对应时刻是0 2之间的中间时刻 求出0 2间的平均速度 即可认为是1点的瞬时速度 同理2 3 4 5点的瞬时速度也可求出 而相邻计数点间的时间间隔t 0 1s 故v1 0 195m sv2 0 40m s同理v3 0 61m