《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》導(dǎo)學(xué)案3

6/6實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度自主預(yù)習(xí)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動(dòng)的信息（時(shí)間、位移）.2.會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，理解根據(jù)紙帶測(cè)量速度的原理并測(cè)量瞬時(shí)速度.3.明確速度—時(shí)間圖象的物理意義，描點(diǎn)法畫(huà)圖象的方法，并畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)中的速度—時(shí)間圖象，能從圖象中獲取有用的信息.【知識(shí)梳理】圖1－4－1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器圖1－4－2電火花計(jì)時(shí)器源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn).通電以前，把紙帶穿過(guò)限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫(xiě)紙片壓在紙帶的上面.當(dāng)接通電源時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使振動(dòng)片（由彈簧鋼制成）磁化，振動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場(chǎng)中.由于振動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁鐵的磁場(chǎng)作用下，振動(dòng)片將上下振動(dòng)，其振動(dòng)周期與線圈中的電流變化周期一致，即為0.02s.位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)起來(lái).這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng)，振針就在紙帶上打出一系列小點(diǎn).電火花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器的外形如圖1－4－2所示，它可以代替電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用，也可以與簡(jiǎn)易電火花描跡儀配套使用.使用時(shí)電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)，將裁成圓片（直徑約38mm）的墨粉紙盤(pán)的中心孔套在紙盤(pán)軸上，將剪切整齊的兩條普通有光白紙帶（20【預(yù)習(xí)檢測(cè)】問(wèn)題1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫(xiě)紙和紙帶的位置？問(wèn)題2.振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪些原因?怎樣調(diào)整？問(wèn)題3.開(kāi)啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源，這樣做有什么好處？【我的疑惑】實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度合作探究案【合作探究一】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能記錄哪些信息？結(jié)論：【合作探究二】某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”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)相鄰的測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s。（1）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，每個(gè)0.10s測(cè)一次速度，計(jì)算出打下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)速度值填入下表（要求保留3位有效數(shù)字）（2）將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并畫(huà)出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線?！净A(chǔ)訓(xùn)練】1.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說(shuō)法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)用低壓交流電源，交流電頻率為50Hz；B．紙帶必須穿過(guò)限位孔，并注意把紙帶壓在復(fù)寫(xiě)紙的上面；C．要先通電，后釋放紙帶，紙帶通過(guò)后立即切斷電源；D．為減小摩擦，每次測(cè)量應(yīng)先將紙帶理順。2．運(yùn)動(dòng)物體拉動(dòng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)直接記錄了（）A．物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；B．物體在不同時(shí)刻的位置；C．物體在不同時(shí)刻的速度；D．物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移?！灸芰μ嵘孔鲆蛔觯纯磿?huì)多少1.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移．下面是沒(méi)有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號(hào)順序?qū)懺诳瞻滋帲瓵．在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓電源的兩個(gè)接線柱上。B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò)，并壓在下面。C．用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開(kāi)始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離。D．切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間。E．打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)。F．利用公式計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度。實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是2．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，下列問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是什么？（1）錯(cuò)接在直流電源上，影響是（2）電源頻率不穩(wěn)，影響是（3）打點(diǎn)針壓得太緊，影響是（4）電源電壓不穩(wěn)，影響是3．如圖1所示，是某人練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶，紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定紙帶的運(yùn)動(dòng)情況是。若所用電源頻率為50Hz，從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)，共13點(diǎn)，歷時(shí)s，位移為m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是m/s．BD段的平均速度是m/s。4．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流V電源工作，它是利用在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器．工作電源頻率是50Hz，如果用它測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按50Hz的頻率計(jì)算，這樣算出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比是（填“偏大”或“偏小”）。【課堂小結(jié)】寫(xiě)下你的收獲實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度復(fù)習(xí)鞏固案1．手拖動(dòng)紙帶經(jīng)過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出這6個(gè)點(diǎn)的第1點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離為18cm，則（）A．手運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.03m/sB．手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.5m/sC．手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.8m/sD．手運(yùn)動(dòng)的平均速度為180m/s2．A．交流電源的電壓不穩(wěn)定B．交流電源的頻率不穩(wěn)定C．巳永久磁鐵的磁性太弱D．振片的固有頻率與交流電源的頻率有偏差3．根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打好的紙帶，可以從紙帶上直接得到的物理量是A．時(shí)刻B．時(shí)間C位置D．位移E．平均速度4．根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打好的紙帶，通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算可以得到的物理量是A．時(shí)刻B．時(shí)間C位置D．位移E．平均速度A．痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B．點(diǎn)痕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．點(diǎn)在紙帶上的分布情況，反映了物體的質(zhì)量和形狀D．點(diǎn)在紙帶上的分布情況，反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況6．某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，在紙帶上留下的不是圓點(diǎn)，而是一列短線，這可能是因?yàn)锳．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上；B．電源頻率不穩(wěn)定；C．打點(diǎn)的振針壓得過(guò)緊；D．打點(diǎn)的振針壓得過(guò)松。7．某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)用O、A、B、C、D、E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做運(yùn)動(dòng)，小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是_______cm/s，小車經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度是_______cm/s（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s）AABCDEO010203040cm8．某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙