湖南省湘潭市凤凰中学高中物理 1.4打点计时器学案（无答案）新人教版必修1.doc

高一物理学案4、打点计时器导知识点一 认识打点计时器电磁打点计时器a.工作条件:使用（ ）以下的交流电源.当电源的频率为（ ）时，它每隔0.02s打一个点.b.电磁打点计时器的构造如图所示.c.工作原理:它是利用电源的磁效应打点计时的一种仪器.振片位于磁场中被磁化，相当干条形磁铁.当计时器的线圈通过低压交流电时，线圈产生周期性变化的磁场.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周期性振动.这时如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列的点.打点间隔就是振片振动的周期，也就等于交流电的周期.电火花计时器a.工作条件:使用交流电源，工作电压（ ）v，当电源的频率为50hz时，它每隔（ ）s打一个点.b.电火花计时器的构造如图所示.c.工作原理:电火花计时装置中有一个将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置.当计时器接通220v,50h:的交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流产生电火花，利用电火花放电在纸带上打出点来.两种打点计时器的特点:电磁打点计时器使用时阻力较大(阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦).而电火花计时器在使用过程中阻力极小，这极小的阻力来自纸带运动的本身而不是打点时产生的，因而系统误差较小.同时电火花计时器操作简易.思与议例1、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50h: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50h: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 。1、关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( )a.打点计时器应用低压交流电源，交流电源的频率为50hzb.纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面c.要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源 d.为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺2、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点.下列关于纸带上点的说法中，正确的是( )a.点记录了物体运动的时间 b.点记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移c.点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状d.纸带上点的分布情况，反映了物体的运动情况导知识点二 用打点计时器测瞬时速度(1)实验原理(2)实验步骤思与议3.用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，如图所示，给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点.测得:x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=139cm，x6=3.87cm.在打点计时器打出点1,2,3,4,5时，小车的速度分别为v1= m/s，v2= m/s，v3= m/s.，v4= m/s，v5= m/s4.如图所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中o点为第一个点，a,b,c,d为每隔一个点选定的计数点.根据图中标出的数据，打a、d点时间内纸带的平均速度有多大?打b点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打o、,d点时间内纸带的平均速度吗?为什么?(3)实验数据处理根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度.在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.根据求出任意两点间的平均速度，这里x可以用直尺测量,t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度，计算瞬时速度某点e的瞬时速度可以粗略地由包含e点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，是，如果取离e点越接近的两点来求平均速度.这个平均速度越接近e点的瞬时速度.但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两点.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. 导知识点三利用v-t图像分析物体的运动(1)、v-t图像定义: 意义:(2)、匀速直线运动的v-t图像匀速直线运动的v-t图像是与时间轴平行的直线，如图甲所示，直线a,b分别表示va=4m/s,vb=8m/s.、从匀速直线运动的v-t图像中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x=vt，在v-t图像中就对应着边长分别为v和t的一个矩形的面积，如上图乙中阴影部分.(3)变速直线运动的v-t图像1、v-t图像上速度增大的直线表示物体做加速运动，如图中a所示. v-t图像上速度减小的直线表示物体做减速运动，如图中b所示.、v-t图像上速度减小的直线表示物体做减速运动，如图中b所示.思与议例3、a、b两物体做直线运动的v-t图像如图所示，则a的运动速度大小为 m/s，b的运动速度大小为(选填“相同”或“相反”) ,a的速度 m/s。a和b的速度方向 (选填“大于”“等于”或“小于”)b的速度，物体a在3s内的位移是物体b在4s内的位移是 ，方向 。5.如图所示是一质点做直线运动的v-t图像，据此图像得到的结论是( )a.质点在第1s末停止运动b.质点在第1s末改变运动方向c.质点在第2s内做减速运动d质点在前2s内的位移为零6.如图所示，是a,b两质点运动的速度一时间图像.下列说法中错误的是( )a.质点是以10m/s的速度做匀速运动b.质点是先以5m/s的速度与a同向运动is，而后停了1s,最后以5m/s的速度向相反方向做匀速运动c.质点在3s内的位移是10md质点在3s内的路程是10m7、如图所示.根据打点计时器打出的纸带判断，表示物体做匀速运动的( )能力提炼一、利用纸带判断物体的运动情况例1、关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中正确的是( )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二、平均速度的计算和瞬时速度的计算例2、如图所示是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02s，纸带旁边是一把分度值为lmm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体，求:(1)在ac段时间内的平均速度.，(2)在打点计时器打b点时，的瞬时速度。 三、速度一时间图像的理解例3、如图所示为某物体运动的v-t图像，试说明该物体的运动情况. 例4、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18cm，则( )a小车运动的平均速度为0.03m/sc小车运动的平均速度为1.8m/sb.小车运动的平均速度为1.5m/sd.小车运动的平均速度为180m/s检a级（4分钟）1.根据打点计时器打出的纸带( )a.能准确地求出某点的瞬时速度 b.只能粗略地求出某点的瞬时速度c.能准确地求出某段时间内的平均速度 d.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度2、一物体做直线运动的v-t图像如图所示，则该物体( )a.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3.某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是( )a.物体在第s末运动方向发生变化b.第2s内、第3s内的速度方向是相同的c.物体在第2s内返回出发点，向反方向运动d.在这7s内物体的位置始终不会为负值4、如图所示为甲、乙两质点的v-t图像，对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是( )a.质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反 b.质点甲、乙的速度相同c.在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同d质点甲、乙之间的距离一定越来越大5、在如图所示的v-t图中，a,b两质点同时从同一点在一条直线上开始运动，运动规律用a,b两图线表示下列叙述正确的是( )a、.t=1s时，b质点运动方向发生改变b、t=2s时，a,b两质点间距离一定等于2mc、a,b同时从静止出发，朝相反的方向运动d、在t=4s时，a,b相遇b级（4分钟）6.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤:a.把电火花计时器固定在桌子上. b.安装好纸带.c.松开纸带让物体带着纸带运动. d.接通220v交流电源.e.按下脉冲输出开关，进行打点.这些步骤正确的排列顺序为（ ）7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况.在这一实验中，某同学进行以下实验步骤:a.拉住纸带，将小车靠近打点计时器，放开纸带，再接通电源.b.将打点计时器固定在平板上，并接好电路.c.把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码.d.取下纸带. e将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔.(1)、其中有错误或遗漏的步骤有:(2)、将以上步骤完善后合理的顺序是4、如图所示，甲、乙两图像分别是某个运动质点的x-t图像和v-t图像，试说明在两图像中的oa,ab,bc,cd,de各个阶段表示质点分别做什么运动?c级5、小明同学在学习了dis实验后.设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图所示.在小车上