4．实验：用打点计时器测量小车的速度.pptxVIP

4．实验：用打点计时器测量小车的速度;学习目标

1.经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器．

2．会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度，理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度．

3．能运用实验数据画出v-t图像，并会根据画出的图像描述物体的运动速度的变化特点．;思维导图;01.共研·突破关键能力;共研·突破关键能力;知识点一实验原理和操作

知识梳理

1．实验目的

(1)进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度．

(2)通过实验获取数据，利用图像处理实验数据．;?;?;3．实验器材

电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源(电火花打点计时器使用220V交流电源)、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、重物、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等．;4．实验操作

(1)安装实验器材．把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示．;

(2)使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关．打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动．待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端．纸带上会留下一系列点迹．;重难突破

例1关于打点计时器的使用，请完成以下各题．

(1)根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到或直接测量而得到的物理量是________.

A．时间间隔B．位移

C．加速度D．平均速度

;

解析：打点计时器每隔0.02s打一个点，通过点的数量就可以知道时间间隔．通过用刻度尺量出始末两点之间的距离，可以直接得到小车运动的位移，A、B正确，C、D错误．;(2)打点计时器振针打点的周期取决于________．

A．交流电压的高低

B．交流电的频率

C．永久磁铁的磁性强弱

D．振针与复写纸间的距离

;(3)接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是________．

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

C．释放纸带的同时接通电源

D．不同的实验要求不同;[变式训练1]用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．

A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在50Hz的低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上；

B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面；;C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx；

D．切断电源，取下纸带，如果共有6个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________；

E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点；

实验步骤的合理顺序是________．;解析：电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此要将导线接在低压交流电源上；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面，这样才能通过振针把点打在纸带上；打点计时器的打点周期为0.02s，若打n个点，则有(n－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1)s＝0.10s；实验步骤的顺序一般要先安装器材，即首先进行B、A步骤，然后进行实验，即进行E步骤，实验结束要先关掉电源，即进行D步骤，最后进行数据处理，即进行C步骤，故实验步骤的合理顺序是：BAEDC.;知识点二数据处理和误差分析

知识梳理

一、处理数据

1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为O，而后依次标为A、B、C、D、E……

2．用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐，即O点的位置记为0)，并记录在表中．

状元随笔用刻度尺测量计数点间的距离时，用长尺一次性完成比短尺分段测量带来的误差要小．;?;?;(2)利用v-t图像分析物体的运动，用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v-t图像．;

二、误差分析

1．打点计时器打点周期不稳定．

2．根据纸带测出的位移存在偶然误差．;重难突破

例2某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50Hz，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s．(本题计算结果均