鲁科版高中物理必修一学案：2.4 做直线运动物体的瞬时速度.docxVIP

第4节科学测量：做直线运动物体的瞬时速度

【预习听课点】

1、实验的目的、原理、器材和步骤

2、匀变速直线运动的特征

3、怎样由纸带求物体运动的瞬时速度和加速度

4、频闪照相机及其应用

【心得笔记】

1、计时点和计数点是不一样的。

2、匀变速直线运动在某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。

3、用逐差法求物体运动的加速度。

【知识点理解】

一、打点计时器及其应用

1、打点计时器介绍

2、实验目的

(1)

(2)

(3)

3、实验器材

（或电火花打点计时器）、（或220V交流电源）、纸带、长木板（或轨道）、U形夹、小车、

4、实验原理

a)打点计时器接交流电源,频率Hz，每隔s打一个点。

b)选计数点：为了计算方便，每隔个打的点选取一个计数点，那么相邻计数点间隔的时间T=S。

0s11s22s33

0

s1

1

s2

2

s3

3

s4

4

s5

5

s6

6

单位：mm

d)根据各点的瞬时速度及对应的时间，刻画出图像。若多次反复实验后得到的图像近似为，则可初步判定小车沿斜面向下做。

e)根据图像，可求出即为小车的加速度

5、实验步骤

⑴把长木板一端垫高放在课桌上，把打点计时器固定在长木板垫高的一端，连接好电路。

⑵把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

⑶把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。

⑷换上纸带，重复实验三次。

⑸从三条纸带中，挑选一条比较理想的进行分析。分析计算的结果填入按课本表2-2绘制的表格中

计算计数点1,2,3，...对应的瞬时速度

在坐标纸上绘制，判断小车是否做匀变速直线运动

6、注意事项

（1）开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

（2）先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

（3）木板倾斜度要调到，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。

7、讨论探究：（1）课本52页“讨论”部分；（2）怎么用逐差法求纸带的加速度？这样做提高了什么？减小了什么？

二、频闪照相法及其应用。

我们不仅可以通过打点计时器得到记录小车运动的时间和位移信息的纸带，事实上，还有许多获取这些信息的方法。比如，频闪照相的方法。如右图是小球向下加速滚动的频闪照片和物体自由落体运动的频闪照片。

试找出频闪照相与打点计时器实验的相似的地方。相似之处：频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交流电的频率，相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器答出的点子，所以与打点的纸带一样，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。可以用同样的方法求加速度。

能力测试

1..如图是某同学在做“测量直线运动小车的瞬时速度”的实验时打出的纸带，已知打点计时器的电源频率是50Hz(周期是0.02s)，则：()

A．vC＝m/sB．vC＝m/s

C．vC＝m/sD．vC＝m/s

2..在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是()

A．＝vD，Δt1＝0.14sB．＝vD，Δt2＝0.06s

C．＝vD，Δt3＝0.1sD．＝vD，Δt4＝0.04s

3.某同学用如图所示装置测量仅在重力作用下的加速度a。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题图所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)

方法A：由a1=EQ\F(s2–s1,T2)，a2=EQ\F(s3–s2,T2)，……，

a5=EQ\F(s6–s5,T2)，取平均值a=8.66