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3 新人教版必修1.ppt

4实验 用打点计时器测速度 第一章运动的描述 学习目标定位 课堂情景切入 下图是一幅表现滑板爱好者滑翔时的一系列运动瞬间的照片 在这里 连续的运动被分离成了离散的 景 瞬间的精彩被定格成了永恒 这是 相对论 在摄影艺术中应用的一个实例 那么 在实验室我们如何记录瞬间的时间和速度呢 知识自主梳理 1 打点计时器的原理及使用 知识点1实验原理 220 6 0 02 时间 位置 很短 3 利用v t图象描述物体的运动 1 v t图象及其画法 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 速度值 在坐标系中描点 最后用 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关系的图象 如图所示 瞬时 平滑曲线 2 v t图象的意义 v t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况 它并不是物体运动的轨迹 知识点2用打点计时器测速度 1 实验器材电磁打点计时器 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 2 实验步骤 1 把电磁打点计时器固定在桌子上 纸带穿过 把复写纸套在定位轴上 并且压在 2 把电磁打点计时器的两个接线柱接到 电源上 限位孔 纸带上面 6v的低压交流 水平 n 1 0 02s 刻度尺 平均速度 3 数据处理 1 选取一条点迹清晰便于分析的纸带 2 把纸带上能看得清的某个点作为起始点o 以后的点分别标上a b c d 作为 如图所示 依次测出o到a a到b b到c 之间的距离x1 x2 x3 计数点 瞬时 重点难点突破 一 实验时应注意的事项1 实验前 应将打点计时器固定好 以免拉动纸带时晃动 并要先轻轻试拉纸带 应无明显的阻滞现象 2 使用计时器打点时 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 使用电磁打点计时器的 如打出点较轻或是短线 应调整振针距复写纸的高度 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测量点o之间的距离 读数时应估读到毫米的下一位 二 v t 图象的应用1 由v t图象得到的信息 1 v t图象反映了物体的速度随时间变化的规律 根据v t图象可以读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻 在图甲中 0时刻的速度为v0 t时刻的速度为vt 2 可求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间 在图甲中 0 t时间内速度的变化量为 v vt v0 3 判断运动方向 根据速度的正 负判断运动方向 速度为正 表示物体沿正方向运动 速度为负 表示物体沿负方向运动 在图乙中 0 t3时间内物体沿正方向运动 t4 t6时间内 物体沿负方向运动 2 图象法的优点 图象法是处理实验数据的常用方法之一 运用图象法处理数据有许多优点 如可以使物理规律直观易懂 可以减小偶然误差 可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数据等 题型1打点计时器的原理及使用 考点题型设计 例1在使用电磁打点计时器时 若纸带上出现了下列情况 是什么原因 请指出调节方法 1 打点不清晰 不打点 2 打出的是短线 而不是点 3 打双点 解析 所发生的现象 形成的原因和调节的方法如下表 点评 打点计时器故障分析的考查涉及两种打点计时器的电压要求及使用时的一些注意事项等 理解打点计时器的工作原理是解题关键 变式1 答案 a解析 电磁打点计时器在纸带上是靠振针和复写纸打点 而电火花计时器是靠电火花和墨粉打点 所以 均错误 故a正确 题型2实验步骤与纸带处理 2 如图所示 用毫米刻度尺测量得 ab 4 56cm ac 12 16cm ad 22 52cm ae 36 06cm 则打c点时小车的速度大小为 m s 小车在ae段的平均速度为 m s 结果保留三位有效数字 答案 1 abdec 2 4 494 5100 答案 0