高中物理必修一學(xué)案打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1、.必修一專題四 記錄物體的運(yùn)動信息一、 知識回顧1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄物體運(yùn)動的 和 信息的儀器。打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶的運(yùn)動信息，如果把紙帶和物體連在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動物體在不同時(shí)刻的位置。（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器。當(dāng)接通 低壓 電源時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點(diǎn)，這時(shí)，如果紙袋運(yùn)動，振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn)。當(dāng)交流電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔 打一個(gè)點(diǎn)，即打出的紙袋上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。（2）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它時(shí)利用火花放電在紙帶上打出點(diǎn)跡的計(jì)

2、時(shí)儀器。當(dāng)通電 交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)交流電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔 打一個(gè)點(diǎn)，即打出的紙袋上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動時(shí)受到的阻力 ，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差 。2.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)該注意以下問題：（1）電源的電壓要符合要求，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用 交流電源；電火花計(jì)時(shí)器使用 交流電源。（2）使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意把 條紙帶正確穿好，墨粉紙盤 ；使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶穿過 ，壓在復(fù)寫紙 面。（3）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先

3、接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。（4）釋放前，應(yīng)使物體?？吭?打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。（5）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的 ，如打出的是短橫線，就調(diào)整一下 距復(fù)寫紙片的高度，使之增大一點(diǎn)。（6）紙帶的選擇，要選擇點(diǎn)跡清晰、分布合理的紙帶，找計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)舍掉開始?xì)w于密集的點(diǎn)。（7）出現(xiàn)誤差較大的原因是阻力過大?？赡苁?、 、 、復(fù)寫紙不符合要求等。3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）根據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動情況并能計(jì)算平均速度在紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.02 s(電源頻率為50 Hz)，所以點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動的速度小。根據(jù)v，求出任意兩點(diǎn)間的平均速度，這里x可以用直尺測量出兩點(diǎn)間的距離，t為兩

4、點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與0.02 s的乘積這里必須明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的平均速度（2）粗略計(jì)算瞬時(shí)速度某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示，如圖142所示，vEDG或vEDF.圖142說明：在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，可利用v公式來求解，但須注意的是，如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來求平均速度，這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但是距離過小會使測量誤差增大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)4.利用vt圖象分析物體的運(yùn)動（1）vt圖象用橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示速度v，建立直角坐標(biāo)系根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，即得到如圖143所示的vt圖象。圖143

5、圖144（2）vt圖象的意義vt圖象非常直觀地反映了 的情況，它并不是物體運(yùn)動的軌跡。（3）勻速直線運(yùn)動的vt圖象勻速直線運(yùn)動的vt圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如圖144所示，直線a、b分別表示va4 m/s，vb8 m/s.145從勻速直線運(yùn)動的vt圖象中不僅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根據(jù)位移公式xvt，在vt圖象中就對應(yīng)著邊長分別為v和t的一個(gè)矩形面積，如圖145中畫斜線的部分?！緟⒖即鸢浮?.位移，時(shí)間 （1）46V，交流，0.02s （2）220V，0.02s2.（1）46V，220V （2）2，夾在兩紙帶之間，限位孔，下 （4）靠近（5）小圓點(diǎn)，振針 （7）壓紙框架壓紙帶過

6、緊，紙帶邊緣不整齊，紙帶不平直4.（2）速度隨時(shí)間變化 二、題型訓(xùn)練1.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，可以從紙帶上不經(jīng)過計(jì)算而直接得到的物理量是（ ）A.位移 B.時(shí)間間隔 C.加速度 D.平均速度2.下列關(guān)于使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說法正確的是（ ）A.不要在未放紙帶時(shí)通電打點(diǎn)，每次打點(diǎn)完畢，應(yīng)及時(shí)切斷電源，切忌長時(shí)間通電使用B.每打完一條紙帶，要將復(fù)寫紙調(diào)整一下，確保下一次打點(diǎn)清晰C.若發(fā)現(xiàn)振片振幅不穩(wěn)定，應(yīng)調(diào)節(jié)振片螺母，以使振片穩(wěn)定D.若打出的點(diǎn)帶尾巴或雙點(diǎn)，是由于振針太長所造成的，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整振針的長度3.當(dāng)紙帶與運(yùn)動物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡。下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的說法中正確的是（

7、）A.點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動的時(shí)間B.點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移C.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀D.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況4.某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的紙帶如圖所示，請你判斷一下這可能是因?yàn)椋?）A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上B.電源的電壓不穩(wěn)C.電源的頻率不穩(wěn)定D.振針壓得過緊5.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，下列敘述中正確的是()A點(diǎn)跡均勻，說明紙帶做勻速運(yùn)動B點(diǎn)跡變稀，說明紙帶做加速運(yùn)動C點(diǎn)跡變密，說明紙帶做加速運(yùn)動D相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等6.通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)跡不均勻，下列判斷正確的是()A點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動

8、的速度較大B點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動的速度較小C點(diǎn)跡不均勻說明物體做變速運(yùn)動D點(diǎn)跡不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障7.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50 Hz的交流電，其相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔是T，若紙帶上共打出N個(gè)點(diǎn)，這紙帶上記錄的時(shí)間為t，則下列各式正確的是()AT0.02 s，tNT BT0.05 s，t(N1)TCT0.02 s，t(N1)T DT0.05 s，tNT8.圖148是一位同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，紙帶旁邊是一把最小刻度為1 mm的直尺，試計(jì)算拖著紙帶做直線運(yùn)動的物體：(1)在AC這段時(shí)間內(nèi)的平均速度；(2)在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度9. 一同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打

9、出的紙帶分析小車的運(yùn)動速度時(shí)，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，如圖141所示紙帶上有六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所用交流電的頻率為50 Hz，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)在圖中，單位是厘米圖141(1)計(jì)算06點(diǎn)之間的平均速度；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第4個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度接近多少？【參考答案】1.AB（點(diǎn)撥：因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一次點(diǎn)，根據(jù)紙帶上打點(diǎn)的個(gè)數(shù)可確定出時(shí)間間隔，故A正確；由刻度尺可直接測量出兩點(diǎn)間距離即位移大小，故B正確；速率和平均速度可通過上述A、B項(xiàng)，再進(jìn)行計(jì)算方可求得，因此C、D項(xiàng)錯(cuò)） 2.ABCD 3.ABD 4.D 5.ABD 6.BC 7.C 8. 解析(1) x4.00 cm，A到C共10個(gè)點(diǎn)，9個(gè)時(shí)間間隔，所以A到C所用的時(shí)間t0.02 s90.18 s，所以AC這段時(shí)間內(nèi)的平均速度0.22 m/s；(2)根據(jù)公式vB來計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度。為了盡量精確，取靠近B點(diǎn)的左右兩個(gè)點(diǎn)，左邊點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)是1.77 cm，右邊點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)是2.65 cm，那么x2.65 cm1.77 cm0.88 cm，兩點(diǎn)間相隔的時(shí)間為t0.02 s20.04 s，所以B點(diǎn)