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课件1 新人教版必修1.ppt

4实验 用打点计时器测速度 实验过程 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 或把电火花计时器与220v交流电源连接 把纸带穿好 压在墨粉纸盘下面 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 重复步骤2 3 获得3 5条纸带 5 选择一条点迹清晰便于分析的纸带 往后数n个点 n个点之间的间隔数为 n 1 纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间 t 0 02 n 1 s 6 用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的距离 x 二 数据处理1 计算纸带的平均速度 从打第1个点到打第n个点 纸带的运动时间为 t 0 02 n 1 s 纸带的位移为 x 纸带的平均速度v 把测量和计算的结果填入表中 2 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 x4 s4 s3 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 3 用v t图象描述物体的速度 1 以速度v为纵轴 时间t为横轴建立直角坐标系 2 根据不同时刻的瞬时速度值 在坐标系中描点 3 用平滑曲线把这些点连接起来 即得到v t图象 误差分析 1 利用平均速度来代替计数点的瞬时速度会带来系统误差 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会带来误差 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 3 作图时 描点 连线存在偶然误差 为减小误差 应选取合适的坐标单位 利用坐标纸作图 注意事项 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vn 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 8 实验前要检查打点的稳定性和清晰程度 必要时要进行调节或更换器材 类型一实验原理及操作 典例1 2018 新乡高一检测 1 打点计时器是记录做直线运动物体的 和 的仪器 电火花打点计时器是其中的一种 其工作电压是 电火花计时器靠电火花和墨粉打点 当交流电的频率为50hz时 它每隔 秒打一次点 2 多选 以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤 其中有错误的操作是 a 把打点计时器固定在桌子上 把墨粉纸套在纸盘轴上 让纸带穿过限位孔b 把打点计时器与4 6v低压交流电源相连c 用手水平地拉动纸带 然后打开脉冲输出开关d 取下纸带 用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0 用公式v 计算纸带运动的平均速度 正确解答 1 打点计时器是一种记录运动位置和时间信息的仪器 均使用交流电源 电火花打点计时器的工作电压220v 当电源频率为50hz时 它每隔0 02s打一次点 2 选b c 纸带正确的安装方法是 把打点计时器固定在桌子上 把墨粉纸套在纸盘轴上 让纸带穿过限位孔 故a正确 电火花打点计时器使用220v交流电源 故b错误 实验时应先开电源 再拉动纸带 故c错误 数据处理时应先取下纸带 用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0 用公式v 计算纸带运动的平均速度 故d正确 答案 1 位置时间220v0 02 2 b c 类型二实验数据处理与误差分析 典例2 2018 天水高一检测 某同学在 用打点计时器测速度 的实验中 用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况 在纸带上确定出a b c d e f g共7个计数点 其相邻点间的距离如图甲所示 每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0 10s 本题计算结果均保留3位有效数字 导学号28974015 1 在实验中 使用打点计时器操作步骤应先 再 选填 释放纸带 或 接通电源 2 每两个计数点间还有 个点没有标出 3 试根据纸带上各个计数点间的距离 每隔0 10s测一次速度 计算出打下b c d三个点时小车的瞬时速度 并将各个速度值填入表格中 4 将b c d e f各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的直角坐标系中 并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 正确解答 1 在实验中 使用打点计时器操作步骤应先接通电源 再释放纸带 2 每两个计数点间还有 4个点没有标出 3 根据某段时间内的平均速度等于