高中物理 .4 實驗 用打點計時器測速度學案

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題1.4 實驗 用打點計時器測速度【學習目標】1.了解電磁打點計時器和電火花打點 計時器的基本構成，理解打點計時器的計時工作原理2。經(jīng)歷使用打點計時器的過程,能正確，熟練地使用打點計時器3。會根據(jù)紙帶上的點跡計算物體運動的平均速度。理解用平均速度表示瞬時速度所采用的思想方法，會用這種方法計算瞬時速度4。能運用實驗數(shù)據(jù)描繪v-t圖象，并會根據(jù)畫出的圖象描繪物體運動速度的變化特點【自主學習】1電磁打點計時器是一種記錄運動物體在一定時間內發(fā)生的位移的計時儀器，它使用交流電源，由學生電源供電，工作電壓在6_v以下,當電源的頻率是50 hz時，它每隔0.02_s打一個點，通電

2、前把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復寫紙片壓在紙帶的上面，接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下,振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動這時，如果紙帶運動,振針就通過復寫紙在紙帶上留下一行小點如果把紙帶跟運動的物體連在一起,即由物體帶動紙帶一起運動，紙帶上各點之間的距離就表示相應時間間隔中物體的位移2電火花計時器的原理與電磁打點計時器類似，這種計時器工作時，紙帶運動受到的阻力比較小，實驗誤差也就比較小3用打點計時器測量瞬時速度時是利用了平均速度的公式v,當t或x較小時,用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過某點的瞬時速度4速度時間圖象（vt圖象）：用來描述速度隨時間變化關系的圖象。一、練習使用打點計時器1實

3、驗步驟：（1）把電磁打點計時器固定在桌子上，紙帶穿過限位孔，把復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面(2)把電磁打點計時器的兩個接線柱接到6 v的低壓交流電源上(3）接通電源開關，用手水平拉動紙帶，使它在水平方向上運動，紙帶上就打下一系列點(4)取下紙帶，從能看得清的某個點開始,往后數(shù)出若干個點，如果共有n個點，那么n個點的間隔數(shù)為n1個，則紙帶的運動時間t(n1)0。02 s.(5)用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點到最后的點間的距離x.（6)利用公式v計算出紙帶在這段時間內的平均速度2誤差分析:（1）使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶（2)手拉動紙帶時速度應快一些，

4、以防點跡太密集(3)打點計時器不能連續(xù)工作太長時間,打點之后應立即關閉電源（4)對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢（可先統(tǒng)一測量出各個測量點到起始測量點o之間的距離）讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位3數(shù)據(jù)處理:把紙帶上能看得清的某個點作為起始點o，以后的點分別標上a、b、c、d、作為“計數(shù)點”，如圖1所示,依次測出o到a、a到b、b到c、之間的距離x1、x2、x3、。打點計時器打點的周期為t，則a、b、c、d、各點的瞬時速度分別為:va、vb、vc、vd、.把數(shù)據(jù)填入下表,根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運動。位置abcdef（xnxn1)/mv/（m/s）問題：在使用打點

5、計時器時，紙帶上出現(xiàn)下列情況各是什么原因造成的？應如何調節(jié)?（1）打點不清晰(不打點）(2）打出的是短線，而不是點【合作探究二】用圖象表示速度1vt圖象：用橫軸表示時間t,縱軸表示速度v，建立直角坐標系根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在坐標系中描點，然后用平滑的曲線把這些點連接起來，即得到如圖所示的vt圖象2vt圖象的意義：vt圖象非常直觀地反映了速度隨時間變化的情況，它并不是物體運動的軌跡1測勻變速直線運動加速度的實驗中，接通電源與讓紙帶隨物體開始運動，這兩個操作的時間關系正確的是（ ）a、先接通電源，后釋放紙帶 b、先釋放紙帶，后接通電源c、釋放紙帶的同時接通電源 d、先釋放紙帶或先接通電源都可以【答案】a

6、【名師點睛】本題考查了打點計時器的具體應用，熟悉打點計時器的使用細節(jié)即可正確解答本題對于一些實驗操作細節(jié)，要通過親自動手實驗，才能體會具體操作細節(jié)的含義2 在某高架道路上有段區(qū)域限速80km/h為了監(jiān)控車輛是否超速,設置了一些“電子警察”系統(tǒng),其工作原理如圖所示：路面下相隔l埋設兩個傳感器線圈a和b，當有車輛經(jīng)過線圈正上方時,傳感器能向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出一個電信號;若有一輛汽車（在本題中可看作質點）勻速經(jīng)過該路段，兩傳感器先后向數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信號，時間間隔為t;經(jīng)微型計算機處理后得出該車的速度,若超速，則計算機將指令架設在路面上方的照相機c對汽車拍照，留下違章證據(jù)根據(jù)以上信息，回答下列問題：微型計

7、算機計算汽車速度的表達式v= ;若l=7m，t=0。3s，則照相機將 工作（選填“會”或“不會”）【答案】（1）v=； （2)會【解析】(1)微型計算機計算汽車速度時是用短時間內的平均速度代替瞬時速度，所以汽車速度的表達式v=;(2）根據(jù)v=得：v=m/s80km/h，超速，故照相機會工作。【名師點睛】解答本題要注意，在時間極短的情況下，可以用平均速度代替瞬時速度，難度不大，屬于基礎題（1）微型計算機計算汽車速度時是用短時間內的平均速度代替瞬時速度，所以汽車速度的表達式v=；(2）通過計算得出汽車的速度，跟80km/h進行比較，若超速則工作，若不超速,則不工作3 某同學用如圖所示裝備在“用打點

8、計時器測重力加速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被砝碼拉動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出a、b、c、d、e、f、g共7個計數(shù)點.其相鄰點間的距離如圖所示每三個點（t=0。06s)取一個計數(shù)點。 所用測量裝置及實驗數(shù)據(jù)如圖5所示. 則打計數(shù)點c、e點對應的速度分別為：vc=_m/s, ve=_m/s。（保留三位有效數(shù)字).【答案】1.41，2。45 ，8。67(8.61或8。75）【解析】小車在c點的瞬時速度的大小vc=1。41m/s，ve=2.45m/s，4如圖是“測定勻變速直線運動加速度實驗中得到的一條紙帶，從o點開始每5個點取一個計數(shù)點（打點計時器的電源頻率是50hz），依照打點的先后依

9、次編為1、2、3、4、5、6，量得s1=1.22cm，s2=2。00cm，s3=2.78cm,s4=3.62cm，s5=4。40cm，s6=5。18cm（1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為t=s(2）打點計時器打計數(shù)點3時，小車的速度大小v3=m/s【答案】（1）0。1 （2）0。32【名師點睛】本題比較簡單，考查了有關紙帶處理的基本知識，平時要加強基礎實驗的實際操作，提高操作技能和數(shù)據(jù)處理能力5某同學利用打點計時器研究做勻加速直線運動小車的運動情況圖示為該同學實驗時打出的一條紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔是0。1s 打點計時器打b點時小車的速度vb= m/s；【答案】 0。15【解析】因為每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s利用勻變速直線運動的推論得：vb=0。15 m/s6 在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,按照實驗進行的先后順序,將下述步驟的代號填在橫線上 。a把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面b把打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端，并連好電路c換上新的紙帶，再重做兩次d把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面e使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動f把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼g斷開電