高中物理必修一学案打点计时器

《必修一》专题四记录物体的运动信息一、知识回顾1.打点计时器打点计时器是一种记录物体运动的和信息的仪器。打在纸带上的点，记录了纸带的运动信息，假如把纸带和物体连在一同，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不一样时刻的地址。（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感觉原理打点计时的一种仪器。当接通低压电源时，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上下振动而打点，这时，假如纸袋运动，振针就在纸带上打出一系列点。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为。2）电火花打点计时器：它时利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器。当通电交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为。电火花计时器工作时，纸带运动时遇到的阻力，比电磁打点计时器实验偏差。2.使用打点计时器时应该注意以下问题：1）电源的电压要吻合要求，电磁打点计时器应使用交流电源；电火花计时器使用交流电源。2）使用电火花打点计时器时，应注意把条纸带正确穿好，墨粉纸盘；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过，压在复写纸面。3）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器稳固后，再开释纸带。4）开释前，应使物体停靠在打点计时器的地址。（5）打点计时器在纸带上应打出轻重适合的，如打出的是短横线，就调整一下距复写纸片的高度，使之增大一点。6）纸带的选择，要选择点迹清楚、分布合理的纸带，找计数点时舍掉开始归于密集的点。7）出现偏差较大的原由是阻力过大。可能是、、、复写纸不吻合要求等。实验数据办理（1）依据纸带分析物体的运动状况并能计算均匀速度．①在纸带上相邻两点的时间间隔均为(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。②依据v＝，求出任意两点间的均匀速度，这里x可以用直尺丈量出两点间的距离，为两点间的时间间隔数与的乘积．这里一定明确所求的是哪两点之间的均匀速度．（2）大概计算瞬时速度某点E的瞬时速度可以大概地由包括E点在内的两点间的均匀速度来表示，如图1－4－2所示，vE≈DG或vE≈DF.图1－4－2说明：在大概计算E点的瞬时速度时，可利用v＝公式来求解，但须注意的是，假如取离E点越凑近的两点来求均匀速度，这个均匀速度越凑近E点的瞬时速度，但是距离过小会使丈量偏差增大，应依据实质状况采用这两个点．4.利用v－t图象分析物体的运动（1）v－t图象用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．依据丈量的数据在座标系中描点，而后用光滑的曲线把这些点连接起来，即获取如图1－4－3所示的v－t图象。图1－4－3图1－4－4（2）v－t图象的意义v－t图象特别直观地反响了的状况，它其实不是物体运动的轨迹。（3）匀速直线运动的v－t图象①匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图1－4－4所示，直线a、b分别表示va＝4m/s，vb＝8m/s.1－4－5②从匀速直线运动的v－t图象中不但可以看出速度的大小，而且可以求出位移，依据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图1－4－5中画斜线的部分。【参照答案】1.位移，时间（1）4~6V，交流，（2）220V，2.（1）4~6V，220V（2）2，夹在两纸带之间，限位孔，下（4）凑近（5）小圆点，振针（7）压纸框架压纸带过紧，纸带边沿不整齐，纸带不平直4.（2）速度随时间变化二、题型训练1.依据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上不经过计算而直接获取的物理量是（）A.位移B.时间间隔C.加速度D.均匀速度2.以下关于使用电磁打点计时器的说法正确的选项是（）A.不要在未放纸带时通电打点，每次打点达成，应及时切断电源，切忌长时间通电使用B.每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，保证下一次打点清楚C.若发现振片振幅不稳固，应调理振片螺母，以使振片稳固D.若打出的点带尾巴或双点，是因为振针太长所造成的，应适合调整振针的长度3.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。以下关于纸带上点迹的说法中正确的选项是（）A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不一样时刻的地址和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布状况反响了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布状况反响了物体的运动状况4.某同学在用打点计时器做实验时，获取的纸带以以下图，请你判断一下这可能是因为（）A.打点计时器错接在直流电源上B.电源的电压不稳C.电源的频率不稳固D.振针压得过紧5.关于打点计时器打出的纸带，以下表达中正确的选项是()．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6.经过打点计时器获取的一条纸带上的点迹不均匀，以下判断正确的选项是()．点迹密集的地方物体运动的速度较大B．点迹密集的地方物体运动的速度较小C．点迹不均匀说明物体做变速运动D．点迹不均匀说明打点计时器有故障7.打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，其相邻点的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这纸带上记录的时间为t，则以下各式正确的选项是()．T＝，t＝NTB．T＝，t＝(N－1)TC．T＝，t＝(N－1)TD．T＝，t＝NT8.图1－4－8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，纸带旁边是一把最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体：(1)在AC这段时间内的均匀速度；(2)在B点的瞬时速度．9.一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完好的纸带，如图1－4－1所示．纸带上有六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50Hz，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米．图1－4－1(1)计算0～6点之间的均匀速度；(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度凑近多少？【参照答案】（点拨：因为打点计时器每隔打一次点，依据纸带上打点的个数可确立出时间间隔，故A正确；由刻度尺可直接丈量出两点间距离即位移大小，故B正确；速率和均匀速度可经过上述A、B项，再进行计算方可求得，所以C、D项错．）分析(1)x＝，A到C共10个点，9个时间间隔，所以A到C所用的时间＝×9＝，所以AC这段时间内的均匀速度＝＝＝s；依据公式vB＝来计算B点的瞬时速度。为了尽量精确，取凑近B点的左右两个点，左侧点在刻度尺上的读数是1.77cm，右侧点在刻度尺上的读数是2.65cm，那么x＝2.65cm－1.77cm＝0.88cm，两点间相隔的时间为t＝×＝，所