高中物理必修一學(xué)案打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

《必修一》專題四記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息一、知識(shí)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(dòng)的和信息的儀器。打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶的運(yùn)動(dòng)信息，假如把紙帶和物體連在一同，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不一樣時(shí)刻的地址。（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它是利用電磁感覺原理打點(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(dòng)起來(lái)，位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)而打點(diǎn)，這時(shí)，假如紙袋運(yùn)動(dòng)，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。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)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(dòng)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。電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)偏差。2.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)該注意以下問題：1）電源的電壓要吻合要求，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)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)固后，再開釋紙帶。4）開釋前，應(yīng)使物體停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地址。（5）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重適合的，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)跡清楚、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)偏差較大的原由是阻力過大?？赡苁恰?、、復(fù)寫紙不吻合要求等。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)辦理（1）依據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)狀況并能計(jì)算均勻速度．①在紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔均為(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。②依據(jù)v＝，求出任意兩點(diǎn)間的均勻速度，這里x可以用直尺丈量出兩點(diǎn)間的距離，為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與的乘積．這里一定明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的均勻速度．（2）大概計(jì)算瞬時(shí)速度某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以大概地由包括E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的均勻速度來(lái)表示，如圖1－4－2所示，vE≈DG或vE≈DF.圖1－4－2說(shuō)明：在大概計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，可利用v＝公式來(lái)求解，但須注意的是，假如取離E點(diǎn)越湊近的兩點(diǎn)來(lái)求均勻速度，這個(gè)均勻速度越湊近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但是距離過小會(huì)使丈量偏差增大，應(yīng)依據(jù)實(shí)質(zhì)狀況采用這兩個(gè)點(diǎn)．4.利用v－t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)（1）v－t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．依據(jù)丈量的數(shù)據(jù)在座標(biāo)系中描點(diǎn)，而后用光滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來(lái)，即獲取如圖1－4－3所示的v－t圖象。圖1－4－3圖1－4－4（2）v－t圖象的意義v－t圖象特別直觀地反響了的狀況，它其實(shí)不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。（3）勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象①勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如圖1－4－4所示，直線a、b分別表示va＝4m/s，vb＝8m/s.1－4－5②從勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象中不但可以看出速度的大小，而且可以求出位移，依據(jù)位移公式x＝vt，在v－t圖象中就對(duì)應(yīng)著邊長(zhǎng)分別為v和t的一個(gè)矩形面積，如圖1－4－5中畫斜線的部分?！緟⒄沾鸢浮?.位移，時(shí)間（1）4~6V，交流，（2）220V，2.（1）4~6V，220V（2）2，夾在兩紙帶之間，限位孔，下（4）湊近（5）小圓點(diǎn)，振針（7）壓紙框架壓紙帶過緊，紙帶邊沿不整齊，紙帶不平直4.（2）速度隨時(shí)間變化二、題型訓(xùn)練1.依據(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)算而直接獲取的物理量是（）A.位移B.時(shí)間間隔C.加速度D.均勻速度2.以下關(guān)于使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.不要在未放紙帶時(shí)通電打點(diǎn)，每次打點(diǎn)達(dá)成，應(yīng)及時(shí)切斷電源，切忌長(zhǎng)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，保證下一次打點(diǎn)清楚C.若發(fā)現(xiàn)振片振幅不穩(wěn)固，應(yīng)調(diào)理振片螺母，以使振片穩(wěn)固D.若打出的點(diǎn)帶尾巴或雙點(diǎn)，是因?yàn)檎襻樚L(zhǎng)所造成的，應(yīng)適合調(diào)整振針的長(zhǎng)度3.當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡。以下關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A.點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.點(diǎn)跡記錄了物體在不一樣時(shí)刻的地址和某段時(shí)間內(nèi)的位移C.紙帶上點(diǎn)跡的分布狀況反響了物體的質(zhì)量和形狀D.紙帶上點(diǎn)跡的分布狀況反響了物體的運(yùn)動(dòng)狀況4.某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，獲取的紙帶以以下圖，請(qǐng)你判斷一下這可能是因?yàn)椋ǎ〢.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)固D.振針壓得過緊5.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()．點(diǎn)跡均勻，說(shuō)明紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)B．點(diǎn)跡變稀，說(shuō)明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)C．點(diǎn)跡變密，說(shuō)明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)D．相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等6.經(jīng)過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器獲取的一條紙帶上的點(diǎn)跡不均勻，以下判斷正確的選項(xiàng)是()．點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動(dòng)的速度較大B．點(diǎn)跡密集的地方物體運(yùn)動(dòng)的速度較小C．點(diǎn)跡不均勻說(shuō)明物體做變速運(yùn)動(dòng)D．點(diǎn)跡不均勻說(shuō)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50Hz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，則以下各式正確的選項(xiàng)是()．T＝，t＝NTB．T＝，t＝(N－1)TC．T＝，t＝(N－1)TD．T＝，t＝NT8.圖1－4－8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，紙帶旁邊是一把最小刻度為1mm的直尺，試計(jì)算拖著紙帶做直線運(yùn)動(dòng)的物體：(1)在AC這段時(shí)間內(nèi)的均勻速度；(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)器打出的紙帶分析小車的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，從幾條紙帶中選出了一條不很完好的紙帶，如圖1－4－1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50Hz，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1－4－1(1)計(jì)算0～6點(diǎn)之間的均勻速度；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第4個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度湊近多少？【參照答案】（點(diǎn)撥：因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔打一次點(diǎn)，依據(jù)紙帶上打點(diǎn)的個(gè)數(shù)可確立出時(shí)間間隔，故A正確；由刻度尺可直接丈量出兩點(diǎn)間距離即位移大小，故B正確；速率和均勻速度可經(jīng)過上述A、B項(xiàng)，再進(jìn)行計(jì)算方可求得，所以C、D項(xiàng)錯(cuò)．）分析(1)x＝，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＝×9＝，所以AC這段時(shí)間內(nèi)的均勻速度＝＝＝s；依據(jù)公式vB＝來(lái)計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度。為了盡量精確，取湊近B點(diǎn)的左右兩個(gè)點(diǎn)，左側(cè)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)是1.77cm，右側(cè)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)是2.65cm，那么x＝2.65cm－1.77cm＝0.88cm，兩點(diǎn)間相隔的時(shí)間為t＝×＝，所