第一章第四节实验用打点计时器测速度.doc

第一章 运动的描述 第四节 实验:用打点计时器测速度 学习目标： 1．了解打点计时器的计时原理，知道纸带中包含的运动信息，提高动手操作能力． 2．动手操作、合作探究，体会间接测量物理量的方法． 3．全力投入，规范操作，培养团结合作精神认真态度． 重点：纸带上记录的信息与物体运动情况的对应及分析． 难点：打点计时器的原理；记录的信息与运动情况的分析． 预习探究案 【使用说明与学法指导】 1.先通读教材，明确实验目的、原理、器材、步骤并根据实验目的及步骤设计合理的表格记录实验数据或现象，完成各栏目中留空或设置的问题，依据发现的问题，再读教材或查阅资料，解决问题。 2.预习完成一到五部分和第七部分，时间15分钟。 一、知识准备 1． 初中我们学过速度，那么确定速度需要知道哪几个物理量？ 2．同桌两位同学，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动．你按照一定的时间间隔点击纸带 比如每秒1次，或每秒2次 ，在纸带上你会获得哪些信息？ 3.v-t图像就是以速度为纵轴，以时间为横轴的一个直角坐标系，跟数学上的xoy直角坐标系一样，它能反映物体的速度随时间的变化关系。 二、实验目的 1．了解打点计时器的使用方法，理解根据纸带测量速度的原理。 2． 学会用打点计时器粗略测量瞬时速度。 三、实验原理 1． 电磁打点计时器是一种使用 的计时仪器，工作电压为 ，当接通电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针也就跟着上下振动。如果电源的频率为50Hz，振针就会通过复写纸每隔 在纸带上打出一个小点，如图1。 2． 电火花计时器 使用时， 套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间，接通 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发生的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电。当电源的频率是50Hz时，每隔 在纸带上打一个点，如图2。 四、实验器材 实验器材 电磁打点计时器（或电火花计时器），木板， ， ， ， ，导线。 答案：纸带、刻度尺、电源、小车细线及钩码, 从第一个点到第N个点的运动时间； 5．用刻度尺测量出第一个点到第N个点的距离。 数据记录表格——我来设计！ 答案： 计数点 0 1 2 3 4 5 与o点距离 速度 六、数据处理和误差分析： 1．数据处理： （1）可由公式 求出速度。这个速度可以 代表该段距离中点的瞬时速度。 （2）用图象表示速度在坐标纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体的运动速度,用横坐标表示时间,根据各个时刻的速度,将 v,t 作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度---时间图象 v---t图象 ,简称速度图象.电磁打点计时器和电火花计时器都是记录物体在一定时间间隔内位移的仪器.v—t图象:表示运动物体的速度随时间变化的规律.应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差测量瞬时速度?用包含某点的一段时间的平均速度来粗略表示该点的瞬时速度探究：0.02s打一次点，因此纸带上的点子就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解物体运动的情况，如图3。 那么：AB两点间的时间间隔为__________ AE两点间的时间间隔为__________ AB两点间的位移为__________ BD两点间的位移为__________ 探究点二：对实验器材、步骤的考查 （重点） 问题1．如何使用打点计时器？ 问题2：某同学在完成该实验时，是先释放小车后通电打点，会出现什么结果？ 针对训练 2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是：（ ） A、时间间隔 B、位移 C、瞬时速度 D、平均速度 3．接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是（ ） A.先接通电源，后释放纸带 B.先释放纸带，后接通电源 C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以 探究点三：纸带的测量、分析与计算 （重难点） 问题1．如何通过纸带判断物体运动的快慢？已知物体做加速运动，那么纸带上间隔距离小的一端连接物体还是间隔距离大的一端连接物体？ 问题2．怎样用图象表示物体的运动快慢？ 问题3．纸带上某点的瞬时速度怎样表达？ 针对训练 4．当纸带与运动物体连接时，打点计时器的纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中正确的是（ ） A.点痕记录了物体运动的时间 B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C.点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状 D.点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况 5．打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时