山东省高密市第三中学高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度学案（创新班无答案）新人教版必修1.doc

第一章 运动的描述第四节 实验：用打点计时器测速度 【学习目标】1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。2、会安装并使用打点计时器。3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4、明确速度时间图象的意义，描点法画图象的方法，画出该实验中的速度时间图象。【探究学习】一、打点计时器 1、打点计时器的原理构造（如课本图1.4-1和1.4-2）实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过46v低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220v交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。例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 二、练习使用打点计时器 1、了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。 2、使用电磁打点计时器时，将纸带穿过限位孔，从复写纸下穿过压纸框，再从另一侧限位孔穿出即可使用电火花计时器时，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，打出的点迹颜色较淡另一种是用两条纸带将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重缺点是摩擦阻力较大3、启动电源，用手水平的拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后关闭电源。4、取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，.那么点子的间隔数为（n-1）个，由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间。5、用刻度尺量出第一个点到第n个点的距离，并设计表格进行纪录。三、用打点计时器测量瞬时速度在纸带上选取两个相近的点测出位移x和时间t，在这段时间内纸带的平均速度是x/t，时间越短平均速度越接近于某一点的瞬时速度。由v可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是t0，即t很小这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的近似方法.例2、如图所示，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，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在a、c间的平均速度为 ms，在a、d间的平均速度为 ms，b点的瞬时速度更接近于 ms。四、用图像表示速度物体的运动可以用图像形象的描述，下面简单介绍速度时间图像。 速度时间图像：以速度v为纵轴，时间t 为横轴建立直角坐标系，描述速度v与时间t的图像。 请你根据例2的纸带在右图中描绘出v-t曲线。【课后巩固练习】a组1、打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（ ）a. 物体运动的时间 b. 物体在不同时刻的位置c. 物体在不同时间内的位移 d. 物体在不同时刻的速度2、接通电源与让纸带随物体运动，这两个操作的先后次序应当是（ ） a. 先接通电源，后释放纸带 b. 先释放纸带，后接通电源 c. 释放纸带的同时接通电源 d. 先释放纸带或先接通电源都可以3、小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18 cm，则 ( )a小车运动的平均速度为0.03m/s b小车运动的平均速度为1.5m/sc小车运动的平均速度为1.8m/s d小车运动的平均速度为180m/s4、如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动 （ ）5、在练习使用打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是 ( ) 把电火花计时器上的电源插头插在交流220 v电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一系列小点 把电火花计时器固定在桌子上 . 将纸带穿过电火花打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条纸带之间用刻度尺测量纸带通过的距离x 取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为n，则点子的间隔数为（n -1），纸带的运动时间为（n -1）0.02 s 计算纸带运动的平均速度： v=x/t, 把结果填入表格 a b. c. d. b组6、纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点其中有一段如下图所示的纸带，哪端与重物相连？怎样计算纸