§2－4用打点计时器探究小车速度随时间的变化规律.docx

24 用打点计时器探究小车速度随时间的变化规律【教学目标】1.了解打点计时器的结构、原理及用法。2会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。3会用描点法作出 v-t 图象，能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。【课堂探究】知识点1 打点计时器的构造与工作原理1 电磁打点计时器它是一种 仪器，必须使用 电源，工作电压在 V以下。当电源频率为50HZ时，它每隔 s打一个点。主要构造： 工作原理： 2 电火花打点计时器它必须使用 电源，但工作电压是 V。当电源频率为50HZ时，它每隔 s打一个点。主要构造： 工作原理： 3两种计时器的优缺点： 思考题1：电磁打点计时器是一种计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B. 瞬时速度 C.位移 D.平均速度思考题2：一位同学在用打点计时器做实验时,纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为 ( ) A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源的频率不稳定 D.振针压的过紧知识点2 探究小车速度随时间的变化规律进行实验1实验器材： 2实验步骤（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.（3）把小车停在靠近 处，先 ，后 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，换上新纸带，重复三次.（4）求出各计数点对应的速度，作出v-t图象，求出直线的斜率即为加速度.3实验注意事项（1）纸带与细绳要和木板 ，小车运动要平稳.（2）要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它（3）先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应及时 （4）钩码个数适当，以免a过大或过小，应以50cm的纸带取得3040个连续点为佳处理数据1纸带的选取和处理（1）多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。（2）去掉纸带上刚开始密集的部分，找一个适当的点做计时起点，为了减少测量误差和便于计算，每5个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间隔为T= s（3）测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离2计算瞬时速度计算各点的瞬时速度，填入下表位置编号0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6V1/ms-1V2/ms-1V3/ms-1增减所挂钩码数目，以改变小车运动速度快慢，再做两次实验，填入上表标有“v2”和“v3”的两行。作v-t图象建立坐标系，纵坐标轴为速度v，横坐标轴为时间t对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系描出测量点，应尽可能清晰用一条平滑的曲线（直线）连接坐标系中的点明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同。讨论：这些点在v-t图像中的分布有什么特点？思考题1：在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上 （填序号）。打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 细线和纸带 钩码和小车 秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺思考题2：在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 。A把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路 C换上新的纸带，再重做两次 D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F把细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G断开电源，取出纸带思考题3：在研究匀变速直线运动的实验中，如图是一条记录小车运动情况的纸带.图中A、B、C、D、E为相邻计时点，相邻记数点间的时间间隔T=0.02s（1）根据 计算各点的瞬时速度，vB=_ m/s,vC=_ m/s,vD=_ m/s.（2）在右图所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=_ m/s2.（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_m/s，此速度的物理意义是 。（4）用逐差法求得a=_ m/s2.思考题4：做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带（每条除两端外，中间部分还有4个打印点），按右图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：物体在这0.6秒内的平均速度为_m/s，物体运动的加速度是_/s2。（计算结果保留两位有效数字）【巩固提升】1.电磁打点计时器是一种使用交流电源记录运动物体在一定时间间隔内的位移的仪器,当电源频率为50Hz时,振针每隔_ s打下一个点.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计算,则测出的速度数值将比真实值_ _.2在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是 ( )A长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 B.在释放车前，车应紧靠在打点计时器上C.应先接通电源，再释放车 D.要在车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源E使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位F作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点3本“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是( )A适当增加挂在细绳下的钩码个数 B使小车运动的加速度尽量小些C把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点D舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算4如图是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的像的间隔对应的时间都是0.1s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移可以用直尺测量。试作出小球沿斜面滚下的v-t图象，并根据图象求出小球的加速度大小。5如图是该实验中得到的一条纸带，从