高考物理总复习 主题一 机械运动与物理模型 1.1.4实验：用打点计时器测速度课件 新人教版.ppt

1.1.4实验：用打点计时器测速度,一、实验目的1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法2.学会用打点计时器测量物体的速度3.能利用vt图象分析实验数据，描述物体的运动。,二、实验原理1.两种打点计时器的比较,2.测平均速度、瞬时速度的原理,三、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、坐标纸等。,四、实验过程1.实验步骤,(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。(2)把电磁打点计时器的两上接线柱接到6v的低压交流电源上。(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。随后关闭电源。(4)重复步骤(2)、(3)，获得35条纸带。(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，舍去前面密集的点，找一清晰的点作为第1个点，往后数n个点，n个点之间的间隔数为(n1)，纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间t0.02(n1)s。(6)用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的距离x。,2.数据处理,(2)用打点计时器测量瞬时速度选取一条点迹清晰便于分析的纸带。从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔t50.02s0.1s。在纸带上用o、a、b、c、d标出这些“计数点”，如图所示。,(3)用vt图象描述物体的运动以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。根据不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点。用平滑曲线把这些点连接起来，即得到vt图象。,五、误差分析1.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差。为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移x来求平均速度。2.测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点o的距离，再分别计算出各计数点间的距离。3.计数点间的时间t搞错。几个计数点间的时间间隔为t(n1)0.02s。而非tn0.02s。4.作vt图象不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差。,六、注意事项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时，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。,要点一实验原理和实验操作例1(2018徐州高一检测)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。,a.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压_(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。,解析a项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；b项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；d项中纸带上记录的时间t(n1)0.02s。合理的实验步骤为baedcf。答案交流限位孔复写纸(n1)0.02sbaedcf,要点二纸带的处理例2打点计时器所用交流电源的频率为50hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行测量，如图1所示，则纸带在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。,图1,答案0.350.420.35,方法总结,要点三数据的处理、vt图象例3如图2所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6现在量得0、1间的距离x15.18cm，1、2间的距离x24.40cm，2、3间的距离x33.62cm，3、4间的距离x42.78cm，4、5间的距离x52.00cm，5、6间的距离x61.22cm(频率为50hz)。,图2,(1)根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度(保留两位小数)并填在下表中。,(2)根据(1)中表格，在图3中画出小车的速度图象。,图3,将数值填入表格中,(2)描点并连线得小车的速度时间图象。,答案见解析,1.(2018武汉高一检测)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，不经计算，通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是(),a.时间间隔b.位移c.平均速度d.瞬时速度解析时间间隔通过数纸带上所打点的个数经过计算得出。位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出。而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出。故选项b正确。答案b,2.(2018衡水高一检测)关于打点计时器使用的说法正确的是(),a.电磁打点计时器使用的是6v以下的直流电源b.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源c.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小d.电源的电压越高，打点的时间间隔就越小,答案c,3.如图4所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。,(1)已知打点计时器电源的频率为50hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_。(2)a、b、c、d是纸带上的四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出a、b两点的间距x_cm；c点对应的速度是_m/s(计算结果保留三位有效数字)。,图4,答案(1)0.02s(2)0.630.670.100,4.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出a、b、c、d、e、f、g共7个测量点。其相邻两点间的距离如图5所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。,图5,(1)试根据纸带上各个测量点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下b、c、d、e、f五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入表中(要求保留三位有效数字)。,(2)以a点为计时起点，将b、c、d、e、f各个时刻的瞬时速度标在如图6所示的直角坐标