打点计时器测速度讲义.doc

教师： 杨亮 学生： 日期：2013/ / 星期： 时段： 课 题 打点计时器测速度 学习目标与分析 1加速度的定义 加速度与速度的区别 学习重点 加速度的理解 学习方法 讲解 归纳 总结 学习内容与过程 教师分析与批改 一 复习回顾 知识点讲解： 一打点计时器 1．电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6_V以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02_s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移． 2．电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小． 3．用打点计时器测量瞬时速度时是利用了平均速度的公式v＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度． 4．速度—时间图象(v－t图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象. 一、练习使用打点计时器[问题情境] 1．实验步骤： (1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面． (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上． (3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点． (4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s. (5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx. (6)利用公式v＝计算出纸带在这段时间内的平均速度． 2．误差分析： (1)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (2)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集． (3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源． (4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位． 3．数据处理： 把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、…作为“计数点”，如图1所示，依次测出O到A、A到B、B到C、…之间的距离x1、x2、x3、…. 打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为：vA＝、vB＝、vC＝、vD＝、…. 把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动. 位置 A B C D E F (xn＋xn＋1)/m v/(m/s) [问题延伸] 在使用打点计时器时，纸带上出现下列情况各是什么原因造成的？应如何调节？ (1)打点不清晰(不打点)． (2)打出的是短线，而不是点． 答案　现象 原因 调节的方法 打点不清晰 1.振针过高2.电压太低，振幅小3.复写纸用得太久1.把振针适当调低2.适当调高电压 3.换新的复写纸打的不是点，是短线 1.振针过低2.所加电压太高，振幅过大 1.把振针适当调高一些2.适当调低电压 例1　当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹．下列关于纸带上点迹的说法中正确的是(　　) A．点迹记录了物体运动的时间 B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状 D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况 变式训练1　如图6所示是一同学利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为(　　) 图6 A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源电压不稳定 C．电源的频率不稳定 D．打点针压得过紧 例2　如图7所示是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度的大小，并判断物体运动的性质． 图7变式训练2　如图8所示，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为____ m/s，在A、D间的平均速度为____ m/s，B点的瞬时速度更接近于______ m/s. 图8 【效果评估】 1．接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的先后关系应当是(　　) 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 2