高中物理《实验：用打点计时器测速度》学案3 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 实验 用打点计时器测速度 学案 实验 用打点计时器测速度 学案 一 学习目标一 学习目标 1 解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成 知道打点计时器的 计时原理 并学会使用打点计时器 2 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力 3 能测量平均速度和瞬时速度 4 4 学会用图象表示物理规律的方法 理解 v t 图象 理解用平滑曲线 拟合 坐标系中描出的点来反映客观规律的思想 二 课前预习二 课前预习 1 电磁打点计时器使用的电源是 当电源是 50Hz 时 它每隔 打一个点 操作时 纸带应穿过 复写纸套 在 上 放在纸带的 上面 或 下面 打点时应先 接通电源 或 释放纸带 后 2 电火花打点计时器使用的电源是 当电源是 50Hz 时 它每隔 打一个点 操作时 把 套在纸盘轴上 把纸带穿过 将两条纸带 从限位孔中穿过 让墨粉纸盘夹在两条 纸带之间 两条纸带中只有下面一条纸带的上表面有点 用两条纸带的原因 是为了增大摩擦 带动墨粉纸盘运动 使放电火花不至于始终在墨粉纸盘 的同一位置而影响到点迹的清晰度 3 对于从实验中得到的纸带 纸带上的点有疏有密 那点迹密集的地方表 示物体运动的速度 较大 或 较小 4 在速度 时间图象 或 v t 图象 中 横坐标表示 纵坐标 标表示 从图象中可以直接看出的信息有 5 实验中的误差主要来源于 三 经典例题三 经典例题 例例 1 1 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器 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 用心 爱心 专心2 A 时间间隔 B 位移 C 平均速度 D 瞬时速度 例例 2 2 在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带 从比较清楚的点 开始 每五个打印点取一个计数点 分别表明 0 1 2 3 量的 0 与 1 两 点间的距离 30mm 2 与 3 两点间的距离为 48mm 则小车在 0 与 1 两点 1 s 3 s 间的平均速度 m s 在 2 与 3 两点间的平均速度 m s 1 v 3 v 据此可判断小车做 运动 例例 3 3 采取下列那些措施 有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差 A 该用 6v 直流电源 B 电源电压越低越好 C 用平整的纸带 不用皱折的纸带 D 纸带理顺摊平 不让它卷曲 歪斜 例例 4 4 打出的点迹不够清晰的原因可能是 A 电源电压偏低 B 永磁体磁性不足 C 振针位置过高 D 复写纸陈旧 E 振动片不在永磁体的中央 四 巩固练习四 巩固练习 1 对纸带上的点迹说法正确的是 A 点迹记录了物体运动的时间 B 点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 C 点迹在纸带上的分布情况 反映了物体的体积和大小 D 点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 2 打点计时器的电源频率为 50Hz 时 振针每隔 s 打一个点 现用打 点计时器测定物体的速度 当实际的电源频率低于 50Hz 时 如果仍按 50Hz 来 计算 则测得的平均速度值将比真实值偏 3 一学生在练习使用打点计时器时 纸带上打出的不是圆点 而是一些短线 这可能是因为 A 打点计时器错接在直流电源上 用心 爱心 专心3 B 电源电压不足 C 打点计时器使用的电压过高 D 振针到复写纸片的距离太小 4 如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带 0 1 2 3 4 5 6 是七个 计数点 每相邻两个计数点之间还有四个点未画出 名计数点到 0 点的距离如 图所示 求出 1 2 3 4 5 等计数点的瞬时速度并画出速度 时间图象 5 总结填表 电磁打点计时器 现象可能原因 打点不清晰 1 2 3 4 永磁体磁性不足 5 振片不在永磁体中央 打的不是点 是短线1 2 打直线或无点所加的电源为直流电源 0 9 0 3 9 1 0 653 12 4 单位 cm 30 1 22 8 16 1 用心 爱心 专心4 打双点振针松动 练习详解练习详解 该学案可以结合与之配套的教案 一种非常适合学生自学的详细教案 模拟真 实的课堂教学情境 无坡度引入 使用 例题答案见教案 1 ABD 2 0 02s 小 频率是 50Hz 时 相邻两打印点间的时间间隔为 0 02s 当 频率小于 50Hz 时 据可知打点间隔将变大 如果仍以 50Hz 算那就 f T 1 将时间算得比真实值小了 据知 v 值偏大 t s v 3 CD 4 smv 20 0 21 0 109 3 2 1 smv 40 0 21 0 10 0 11 9 2 2 smv 61 0 21 0 10 9 3 1 16 2 3 smv 69 0 21 0 10 0 9 8 22 2 4 smv 70 0 21 0 10 1 16 1 30 2 5 现象可能原因 打点不清晰 6 振针过高 7 电压