教科版高中物理必修第一册精品课件 第1章 描述运动的基本概念 4 实验用打点计时器测量小车的速度.ppt

第一章4实验用打点计时器测量小车的速度

基础知识梳理与落实重点难点探究与突破目录索引即学即用检测与提升

【学习任务与素养目标】1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,会正确使用打点计时器。(科学思维)2.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。(科学思维)3.会用速度—时间图像表示速度,掌握描点作图的方法,会根据画出的图像描述物体速度的变化情况。(科学探究)4.掌握科学探究的一般过程。(科学探究)

基础知识梳理与落实

一、实验设计使小车拉动纸带运动,用打点计时器按相同的时间间隔在纸带上打出一系列点迹,这些点迹对应着各时刻小车的位置。通过测量各个时刻小车的位置,算出相邻时刻间的,我们就可以算出小车的速度了。?位移

二、实验操作1.安装实验器材。注意把打点计时器固定在长木板的一边,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。?没有滑轮靠近

三、处理数据1.在纸带上选取一段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……?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)3.计算各相邻计时点间的位移xOA、xAB、xBC、xCD、xDE……四、绘制v-t图像把的平均速度当作起始点的瞬时速度,在坐标纸上绘制v-t图像。?点迹清晰相邻计时点间

五、实验注意事项1.实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。2.使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。3.手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。4.使用电火花打点计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。

5.使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。6.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。7.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。

易错辨析(1)两种打点计时器使用的电源都是220V的交变电源。()(2)使用50Hz的交变电源,则两种打点计时器打点的时间间隔都是0.02s。()(3)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待计时器稳定后再拉动纸带。()(4)纸带上两较近点间的平均速度可以近似代表这两点间某点的瞬时速度。()×电火花打点计时器使用220V交变电源,电磁打点计时器使用约为8V的交变电源。√√√

重点难点探究与突破

学习任务一根据纸带求解物体的运动速度情境导学使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁装有光电门。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据测得的物理量能否测出遮光板通过光电门的平均速度?能否将该速度近似看作小车通过光电门的瞬时速度?提示根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度。由于遮光板的宽度Δx很小,可以认为这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。

规律总结1.求解平均速度根据v=,求出任意两点间的平均速度。两点间的位移Δx可以用刻度尺测量出,Δt为两点间的间隔数与单个时间间隔0.02s的乘积。如图所示,将打好点的纸带从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,比如共数出n个点,用刻度尺测出第1个点到第n个点的距离Δx,并算出这n个点的时间间隔,则平均速度,其中T=0.02s。

2.粗略计算瞬时速度当一段位移Δx对应的时间Δt很小时,我们可用这段时间内的平均速度来表示Δt中某一时刻的瞬时速度。如图所示,可以大致表示C点的瞬时速度,即vC=,A、B两点离C点越近,算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度。然而A、B两点距离过小时,测量误差会增大,所以应根据实际情况选取这两个点。

典例剖析【例题1】在练习使用打点计时器的实验中,小西同学选出的纸带部分如图甲所示,A、B、C、D、E为纸带上标出的连续5个相邻计时点,打点计时器接在频率为50Hz的电源上,则A、E两计时点间的时间tAE=s,距离xAE=______