淮安高中物理第一章运动的描述1.4实验：用打点计时器测速度学案无解答新人教必修.docx

1.4 实验：用打点计时器测速度 班级： 姓名： 学习目标1理解测量速度的基本原理2会用打点计时器测量物体运动的速度，会处理实验数据3对于具体问题，用v-t图像描述速度随时间的变化规律重难点 重点:打点计时器的使用 由纸带计算物体运动的瞬时速度 画物体的速度时间图象难点:对纸带上记录的原始数据进行处理 测定瞬时速度,画出v-t图象,并通过图象分析物体的运动情况自主探究问题引入：直接测量物体运动的速度在技术上比较复杂；用秒表和尺子测量误差较大；用间接测量，打点计时器就是一种记录物体运动时间与位移信息的仪器。活动一：认识两种常用的打点计时器（一）电磁打点计时器 构造图、主要部件及名称1 2线圈 3永久磁铁 4振片 5 6 7 8 工作原理电磁打点计时器是一种能够按照相同的 ，在纸带上连续打点的仪器。它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 。当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点，通电前把纸带穿过 ，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下， 便振动起来，带动其上的 上下振动。这时，如果纸带不动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一个小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。（二）电火花打点计时器构造图、主要部件及名称工作原理电火花打点计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是 和 ；电火花计时器使用的也是 电源，其工作电压是 ；当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点；工作时纸带运动时受到的阻力比较 ，实验误差也就比较 。活动二：练习使用打点计时器使用方法见课本P20.完成课本P21思考与讨论活动三：学会对纸带的数据进行分析与处理（一）根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度（纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s，若相邻两点间的距离相等，则物体做匀速运动；若不相等，则物体做变速运动。相邻两点间距越大，物体的速度越大；反之，物体的速度越小。）（根据可以求出任意两点间的平均速度。其中是用直尺量出的两点间距，t是两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。）（二）粗略计算瞬时速度(某点E的瞬时速度可以粗略地用包含E点在内的两点间的平均速度来代替，如图所示，或。注意包含E点在内的两点间距过小测量误差增大，间距过大误差也大。)（三）用图像描述物体的运动 （图像能直观地描述物体的运动。）注意事项：1、电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6V以下的交流电源，电火花打点计时器应使用220V交流电源。2、使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。3、打点计时器不能连续工作太长时间，物体运动结束后应立即关闭电源。4、复写纸的位置不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰。5、手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。典例探究例1：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率是50Hz时，振针每隔 s打一个点。现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值 。变式1：电磁打点计时器的打点周期取决于( )A交流电压的高低 B交流电的频率C永久磁铁的磁性强弱 D振针与复写纸间的距离例2：打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，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。例3：一物体做直线运动的速度图象如图所示，则该物体vtA 先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同B 先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反C 先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同D 先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反课堂达标检测1关于打点计时器打出的纸带，下列叙述错误的是（ ）A点迹均匀，说明纸带做匀速运动 B点迹变稀，说明纸带做加速运动C点迹变密，说明纸带做加速运动 D相邻两点间的时间间隔相等2（多选）关于打点计时器打在纸带上的点，下列叙述正确的是（ ）A必需从第一个点开始选取纸带B根据情况选取点迹清晰的部分纸带C选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02nsD选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02（n1）s3某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图2所示，请你判断一下这可能是因为（ ）A打点计时器可能接在直流电源上B电源的电压不稳C电源的频率不稳D振针压得过紧4一个同学做实验时纸带上没有打出点，关于这一现象的分析不可能的是（ ）A交变电流的电压不稳定 B.打点计时器接在直流电源上C振针离纸带距离过大 D.振针压得过紧5如图3所示，是同一打点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是（ ）6下图是一个物体运动的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？vtOt1t2t3运动方向是否变化？速度的大小是否变化？怎样变化？【知识网络】比