高一物理紙帶問(wèn)題分析知識(shí)講解

1、高一物理紙帶問(wèn)題分析知識(shí)講解【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造及工作原理2學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器3會(huì)用打出的紙帶求加速度、瞬時(shí)速度4能通過(guò)紙帶上點(diǎn)的位置關(guān)系分析物體運(yùn)動(dòng)【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和工作原理要點(diǎn)詮釋：1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造分別如圖甲、乙所示 2.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用電磁原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器，它的工作原理可以用圖甲、乙來(lái)說(shuō)明當(dāng)線圈中通入的交流電為正半周時(shí)，設(shè)電流方向如圖甲所示，則線圈中被磁化的鋼制簧片左端為N極，永久磁鐵使簧片受到一個(gè)向下的力；當(dāng)交流電轉(zhuǎn)為負(fù)半周時(shí)，電流

2、方向如圖乙所示，簧片左端變?yōu)镾極，永久磁鐵使簧片受到一個(gè)向上的力隨著交變電流方向的周期性變化，簧片周期性地受到向下、向上的力就振動(dòng)起來(lái)位于簧片一端的振針隨簧片的振動(dòng)而在復(fù)寫紙上打點(diǎn)如果在復(fù)寫紙下有運(yùn)動(dòng)的紙帶，振針就在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)交流電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.02s 3.電火花計(jì)時(shí)器的工作原理 電火花計(jì)時(shí)器的原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同，不過(guò)在紙帶上打點(diǎn)的不是振針和復(fù)寫紙，而是電火花和墨粉，它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器使用時(shí)，墨粉紙盤套在紙盤軸上，把紙帶穿過(guò)限位孔當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器

3、發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一行點(diǎn)跡當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，也是每隔0.02s打一次點(diǎn) 4.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電火花計(jì)時(shí)器的比較 兩種計(jì)時(shí)器使用的都是交流電源；當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，都是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn) 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用46V交流電，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓是220V交流電 無(wú)論是使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是使用電火花計(jì)時(shí)器，打出的紙帶上的點(diǎn)，都記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間如果紙帶是跟物體連接在一起的，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究點(diǎn)之間的距離，就可以了解在不同時(shí)間里物體發(fā)生的位移、速度的大小和變化情況 電火花計(jì)時(shí)器工作

4、時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)受到的阻力比較小，實(shí)驗(yàn)誤差較小 5.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的注意事項(xiàng) 會(huì)安裝復(fù)寫紙，并且會(huì)調(diào)節(jié)復(fù)寫紙的位置，將紙帶從復(fù)寫紙下穿過(guò)將計(jì)時(shí)器接入50Hz交流電源，從交流4V開(kāi)始，觀察振片振動(dòng)情況，若振片振幅較小，再升高電壓至6V；對(duì)電火花計(jì)時(shí)器，應(yīng)將墨粉紙盤套在紙盤軸上，兩條紙帶要對(duì)齊穿過(guò)限位孔，墨粉紙盤夾在中間，使用220V交流電源 開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待12s再拖動(dòng)紙帶打出點(diǎn)，觀察點(diǎn)跡是否清晰，打完紙帶后，立即關(guān)閉電源 在紙帶上打不出點(diǎn)或點(diǎn)跡顏色過(guò)淡情況下，糾正時(shí)大致從以下方面注意：電源電壓較低情況下，可適當(dāng)提高(對(duì)電火花計(jì)時(shí)器這種情況較少)；調(diào)整復(fù)寫紙位置或更換復(fù)寫紙(或墨粉紙盤)；調(diào)整打點(diǎn)計(jì)

5、時(shí)器 調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器如果打不出點(diǎn)，首先要檢查壓紙框的位置是否升高，阻礙了振片上的振針打不到紙帶上，若是，可將壓紙框向下壓，恢復(fù)到原來(lái)的位置這種情況一般是由于操作不當(dāng)引起的另外也可能是振片沒(méi)有工作，在共振情況下，此時(shí)可松動(dòng)固定振片的螺絲，適當(dāng)調(diào)節(jié)振片位置，緊固后觀察振幅，若達(dá)到或接近共振狀態(tài)即可正常工作如果振片振動(dòng)較大仍打不出點(diǎn)，可調(diào)整振針的位置，直到打出點(diǎn)為止若振針向下調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)，則打點(diǎn)的聲音過(guò)大，且易出現(xiàn)雙點(diǎn)，調(diào)節(jié)時(shí)要仔細(xì) 如果將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在學(xué)生電源的直流電源上(非穩(wěn)壓電源)，也能在紙帶上打出點(diǎn)跡，這是因?yàn)橹绷鬏敵鰡蜗蛎}沖電流，頻率為100Hz，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理時(shí)錯(cuò)誤使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，若用

6、一條紙帶要將紙帶壓在墨粉紙盤下，打完一條紙帶后要將墨粉紙盤轉(zhuǎn)一角度再打另一紙帶，否則會(huì)只用紙盤的某一位置，打出的點(diǎn)跡顏色較淡；若使用雙紙帶，將墨粉紙盤夾在中間，拖動(dòng)時(shí)由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉紙盤會(huì)隨紙帶轉(zhuǎn)動(dòng)，電火花將墨粉紙盤上不同位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，點(diǎn)跡顏色較重，而上面的紙帶沒(méi)有點(diǎn)跡，可重復(fù)使用，但用兩條紙帶時(shí)摩擦阻力較大不管用哪種方法，打完紙帶后都應(yīng)立即關(guān)閉電源要點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)原理和步驟、注意事項(xiàng)要點(diǎn)詮釋：1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步練習(xí)打點(diǎn)計(jì)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法 利用打點(diǎn)紙帶研究小車的運(yùn)動(dòng)情況，分析小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 2.實(shí)驗(yàn)器材 附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、帶小鉤的

7、細(xì)線、鉤碼若干、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源 3.實(shí)驗(yàn)原理 把紙帶跟運(yùn)動(dòng)物體連接在一起，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，而且相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究這些點(diǎn)的情況，就可以了解物體的運(yùn)動(dòng)情況 4.實(shí)驗(yàn)步驟 把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路，如圖所示 把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下面掛上合適的鉤碼放手后，看小車能否在木板上平衡地加速滑行，然后把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在車的后面 使小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)

8、器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)，再按同樣的方法(不改變鉤碼個(gè)數(shù))打出兩條紙帶從這三條紙帶中選用一條最清晰的，記錄為紙帶 增加一個(gè)鉤碼，按上述方法打出紙帶 在打紙帶I時(shí)的基礎(chǔ)上減少一個(gè)鉤碼，仍按上述方法打出紙帶整理器材5.注意事項(xiàng) (1) 平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行 (2) 一先一后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先斷開(kāi)電源后取紙帶 (3) 防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞 (4) 減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出67個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜. (5)弄清間隔：要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人

9、為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T0.025s0.1s (6)仔細(xì)描點(diǎn)：描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)要點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理要點(diǎn)詮釋：1. 紙帶上點(diǎn)的意義 表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置 通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況 可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔 2.紙帶的選取 從三條紙帶上選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)為計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間間隔，即T0.1s3.采集數(shù)據(jù)的方法如圖所示，不直接測(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)

10、點(diǎn)間的距離，而是要先量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離x1、x2、x3、x4然后再計(jì)算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，4. 根據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)算速度 (1)根據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)算平均速度在紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz)，所以點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動(dòng)的速度小 根據(jù)，求出任意兩點(diǎn)間的平均速度，這里x可以用直尺測(cè)量出兩點(diǎn)間的距離，x為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與0.02s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(lái)表示，如圖所示，或 【說(shuō)明】在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，可利用公式

11、來(lái)求解，但需注意的是，如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來(lái)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(guò)小會(huì)使測(cè)量誤差增大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度用平均速度來(lái)代替，即，(t為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔) 將各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻及瞬時(shí)速度填入下表中：計(jì)數(shù)點(diǎn)位置編號(hào)n0123456時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.6相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s/m對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v/(ms1)5.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到v-t圖象 如何由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象 有了原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何更好地確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢?最好的方法是作v-t圖象，具體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律便能直接顯現(xiàn)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔

12、細(xì)描點(diǎn)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v-t圖象，它是一條傾斜的直線，如圖所示 如何由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 可以從兩條途徑進(jìn)行：一是通過(guò)直接分析圖象(如圖所示)的特點(diǎn)得到小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么當(dāng)時(shí)間增加相同的值t，速度也會(huì)增加相同的值v也就可得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻增加(或變化) 二是通過(guò)圖象寫出函數(shù)關(guān)系式進(jìn)一步得到結(jié)論，既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為vkt+b，顯然v與t成“線性關(guān)系”小車的速度隨時(shí)間均勻

13、增加(或變化)6.由紙帶求加速度的方法 由圖所示的紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5所對(duì)應(yīng)的速度分別是v1、v2、v3、v4、v5T為計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，求加速度的平均值 從結(jié)果看，真正參與運(yùn)算的只有v1和vn+1，中間各點(diǎn)的瞬時(shí)速度在運(yùn)算中都未起作用 方法二：逐差法求 ，則 這樣可使各點(diǎn)的瞬時(shí)速度都參與了運(yùn)算，可減小誤差比較兩種方法，“方法二”比“方法一”好，一般不用方法一 方法三：由圖象求加速度 由多組數(shù)據(jù)描繪出v-t圖象，v-t圖象的直線斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度 三種方法中，最準(zhǔn)確，科學(xué)的是方法三，不過(guò)較繁一點(diǎn)要點(diǎn)四、一些利用現(xiàn)代技術(shù)測(cè)速度的方法 除用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度外，還可用以下的方法進(jìn)行

14、測(cè)量： (1)借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度如圖所示是一種運(yùn)動(dòng)傳感器的原理圖，這個(gè)系統(tǒng)由A、B兩個(gè)小盒子組成將紅外線、超聲波發(fā)射器A盒固定在小車上，接收傳感器B盒固定在某一位置并調(diào)整其高度與傳感器A等高小車上A盒發(fā)射器對(duì)著接收器B，并處在同一直線上將接收傳感器B探測(cè)到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間差等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，利用專門軟件可以分析小車的位移與時(shí)間的關(guān)系將這些位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間差再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，就可以分析小車的速度隨時(shí)間的變化根據(jù)小車的兩個(gè)位置變化可求得x，兩位置的時(shí)間差為t，則小車速度 (2)利用光電門測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出

15、光線，B管接收光線當(dāng)固定在車上的遮光板通過(guò)光電門時(shí)，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間這段時(shí)問(wèn)就是遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間根據(jù)遮光板的寬度x和測(cè)出的時(shí)間t，就可以算出遮光板通過(guò)光電門的平均速度由于遮光板的寬度x很小，因此可以認(rèn)為，這個(gè)平均速度就是小車通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度(3)利用頻閃照相分析計(jì)算物體的速度 頻閃照相法是一種利用照相技術(shù)，每間隔一定時(shí)間曝光，從而形成間隔相同時(shí)間的影像的方法在頻閃照相中會(huì)用到頻閃燈，它每隔相等時(shí)間閃光一次，例如每隔0.1s閃光一次，即每秒閃光10次當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用頻閃燈照明，照相機(jī)可以拍攝出該物體每隔相等時(shí)間所到達(dá)的位置通過(guò)這種方法拍攝的照片稱為頻閃

16、照片如圖中是采用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片，照片中每?jī)蓚€(gè)相鄰小球的影像間隔的時(shí)間就是0.1s，這樣便記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間而物體運(yùn)動(dòng)的位移則可以用尺子量出 與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的信息相比，頻閃燈的閃光頻率相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)跡因此，運(yùn)動(dòng)物體的頻閃照片既記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間信息，又記錄了物體運(yùn)動(dòng)的位移信息至于求平均速度和瞬時(shí)速度，兩者都是一樣的【典型例題】類型一、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟的考查 例1、在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能夠較準(zhǔn)確地測(cè)出加速度，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：_ A把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面 B把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有

17、滑輪的一端，連接好電路 C再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，每次必須由靜止釋放小車 D把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面 E把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通直流電源后，放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次F從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)，并把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面記作0，往后第六個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，依此標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3、4、5、6，并測(cè)算出相鄰兩點(diǎn)間的距離G根據(jù)公式，及求出【思路點(diǎn)撥】本題考查實(shí)驗(yàn)的具體步驟，回顧自己做實(shí)驗(yàn)的

18、過(guò)程和具體環(huán)節(jié)即可?！敬鸢浮緼BCDFG 【解析】在實(shí)驗(yàn)中要盡可能地保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也要求紙帶能盡可能地直接反映小車的運(yùn)動(dòng)情況，既要減小運(yùn)動(dòng)誤差也要減小紙帶的分析誤差其中E項(xiàng)中的電源應(yīng)采用交流電，而不是直流電【點(diǎn)評(píng)】引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真、踏實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)考查的重要目的。對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟，同學(xué)們應(yīng)結(jié)合實(shí)際操作掌握舉一反三【變式】在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有(遺漏可編上序號(hào)G、H)_ A拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開(kāi)紙帶，再接通電源 B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源 C把一條細(xì)繩拴在

19、小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 D取下紙帶 E將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng) F將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 將以上步驟完善并按合理順序填寫在橫線上 _【答案】ADGBEFCADG【解析】A中應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，D中先斷開(kāi)電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶；遺漏G，換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次 類型二、考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 例2、（2015 云南師范大學(xué)附屬中學(xué)期末考）在“研究自由落體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶前面的幾個(gè)點(diǎn)不清晰，只得到如圖所示從A點(diǎn)至E點(diǎn)這一段點(diǎn)跡的紙帶。在紙帶上測(cè)出AB、BC、CD、DE之間的距離分別是d1、d

20、2、d3、d4 已知 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，重錘質(zhì)量為m。F由此可求得打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB = 。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打B點(diǎn)到打D點(diǎn)的時(shí)間是 ，重錘運(yùn)動(dòng)的加速度是 。解析： 【答案】，【解析】因物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)速度為AC的中間時(shí)刻速度，因此B點(diǎn)速度為AC段的平均速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器周期為T，因此B到D的時(shí)間為2T，運(yùn)用逐差法求加速度可解得【點(diǎn)評(píng)】實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度的大小，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還用從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做。舉一反三【變式1】如圖是某同

21、學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶 (1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)(2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距s_；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是_(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)0.02 s(2)【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50 Hz，周期，故打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s；(2)兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，由圖讀出s7.0 mm0.70 cm.C點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度.【高清課程：紙帶問(wèn)題分析 00:21:58】【變式2】如圖所示，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（每隔0.02s打點(diǎn)一次）打出一

22、條紙帶，A、B、C、D、E是先后順序打出的點(diǎn)中的幾個(gè)。在圖中所畫的點(diǎn)的中間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。從圖中可以看出物體在做_運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為_(kāi) _m/s2?！敬鸢浮縿驕p速直線，2.25m/s2 例3、某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s.(1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填在下面的橫線上(要求保留三位有效數(shù)字) vB_m/s，vC_m/s，vD_

23、m/s， vE_m/s，vF_m/s. (2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線(3)根據(jù)第(2)問(wèn)中畫出vt圖線，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【思路點(diǎn)撥】速度可用平均速度求；畫出的圖線要光滑；v-t圖像的斜率表示加速度。【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度知：同理可得：，.(2)vt圖線如圖所示舉一反三【高清課程：紙帶問(wèn)題分析 00：02:16】【變式】如圖是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖

24、上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果。（1）如何驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)？（2）如何求運(yùn)動(dòng)物體各時(shí)刻的速度？（3）如何求運(yùn)動(dòng)物體的加速度？【答案】（1）為定值，故小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)勻變速運(yùn)動(dòng)（2）可用平均速度法求各點(diǎn)速度（3）求加速度可用逐差法和速度圖像法類型三、其它測(cè)速度方法的考查 例4、（2016 浦東新區(qū)一模）某興趣小組利用如圖a所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)重力加速度傾斜的球槽中放有若干個(gè)小鐵球，閉合開(kāi)關(guān)K，電磁鐵吸住第1個(gè)小球手動(dòng)敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開(kāi)，第1個(gè)小球開(kāi)始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球當(dāng)?shù)?個(gè)小球撞擊M 時(shí)，M與觸頭分開(kāi)，第2個(gè)小球開(kāi)始下落這樣，就可測(cè)出n個(gè)小球下落的總時(shí)間T（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球下落的高度H=1.98m，10個(gè)小球下落的總時(shí)間T=6.50s，可求出重力加速度g= m/s2（保留兩位小數(shù)）（2）若電磁鐵在每次斷電一小段時(shí)間t后磁性消失，這導(dǎo)致重力加速度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值 （選填偏大、偏?。榱讼撘蛩貙?duì)實(shí)驗(yàn)的影響，某同學(xué)調(diào)整小球下落的高度H多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出n個(gè)小球下落的總時(shí)間T的對(duì)應(yīng)值根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)H、T，做出T圖象如圖b所示，由圖象可求出該線斜率為k，則重力加速度大小為 m/s2【思路點(diǎn)撥】