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1、用打点计时器测速度课堂41了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理，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会运用实验数据描绘v-t图象，并会根据画出的图象描述物体运动速度的变化特点。教材展示 .知识梳理 知识点1：打点计时器构造与原理电磁打点计时器电火花计时器工作电压6 V以下交流电 V交流电打点方式振针周期性上下振动周期性产生电火花打点周期0.02 s0.02 s电磁打点计时器电火花计时器工作原理用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面，通电，振片带动振针打点。若纸
2、带运动，其上就会留下一行小点使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。当接通电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹记录信息位移、 知识点2：打点计时器的使用(1)使用电磁打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸套在限位轴上，放在纸带的 (填“上面”或“下面”)，打点时应先 (填“接通电源”或“释放纸带”)后 (填“接通电源”或“释放纸带”)。(2)纸带上记录的是一段时间内运动物体通过的 ；对于从实验中得到的纸带，纸带上的点有疏有密，点迹密集的地方表示物体运动的速度 (填“较大”或“较小”)。知识点3：用打点计
3、时器测量瞬时速度有一打过点的纸带，如图所示。根据A、D间的距离x和时间间隔t算出A、D间的平均速度v=，可以用这个速度近似地表示纸带经过A点时的 ，如果t再小一些(如A、C之间或A、B之间)，用平均速度代表A点的瞬时速度会更准确些。知识拓展 一、平均速度和瞬时速度的计算方法1图示是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02 s，纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体在AC段内的平均速度和在B点的瞬时速度。二、用图象表示速度2图示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，
4、各计数点到0的距离如图所示。求出1、2、3、4、5这五个计数点的瞬时速度并画出速度时间图象。思维导图 1在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作不正确的是()A打点前，小车应靠近打点计时器处，要先接通电源，待计时器开始打点稳定后再释放小车B舍去纸带上开头比较密集的点，然后选取计数点C打点频率为50 Hz，若每隔四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.1 sD实验中应使小车速度尽量小些2打点计时器所用的是50 Hz的交变电流，纸带上相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出n个点，这条纸带上记录的时间为t，则()AT=0.1 s，t=nT BT=0.05 s，t=(n-1)TCT=0.02
5、 s，t=(n-1)T DT=0.02 s，t=nT3在实验中，电源频率为50 Hz，下列关于计数点间时间间隔的说法中，正确的是()A隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 sB隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 sC每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 sD隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s4使用电火花打点计时器来分析物体运动情况的实验中：(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为.A把电火花打点计时器固定在桌子上B安装好纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220 V交流电源E按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，
6、要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在上，还要检查是否夹在两条纸带之间。5(多选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀，下列判断正确的是()A点密集的地方物体运动得快B点密集的地方物体运动得慢C点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等D点不均匀说明打点计时器有故障6(多选)采取下列哪些措施，有利于减小纸带由于受到的摩擦而产生的误差()A改用6 V直流电源B电源电压越低越好C用平整的纸带，不用皱折的纸带D纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜7(多选)两位同学进行竞走比赛，她们分别拿着底部有一穿孔、滴水比较均匀的饮料瓶，假设每隔1 s漏下一滴，她们在平直路上行走，同学们根据漏在地上的水印分布，分析她们
7、的行走情况(已知人的运动方向)。下列说法正确的是()A当沿运动方向水印始终均匀分布时，该同学可能做匀速直线运动B当沿运动方向水印间距逐渐增大时，该同学可能做加速直线运动C当沿运动方向水印间距逐渐减小时，该同学可能做减速直线运动D当沿运动方向水印间距逐渐增大时，该同学可能做减速直线运动8使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：(1)在下列基本步骤中，正确的排列顺序为 。A把电火花计时器固定在桌子上B安放纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220 V交流电源E按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在上。9在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同
8、学有如下操作步骤，其中错误的步骤是，有遗漏内容的步骤是。A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B将打点计时器固定在平板任意一端，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D取下纸带E小车在平板上运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后合理的序号排列为。知识梳理：1.【答案】220时间上面接通电源释放纸带位移较小xt瞬时速度知识拓展：一、平均速度和瞬时速度的计算方法1【解析】AC段内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时间的比值。位移的大小从刻度尺上读出：x=4.20 cm，A到C共11个点，有10个时间间隔，所以A到C所用
9、的时间t=0.0210 s=0.2 s，所以v-=xt=42010-202 m/s=0.21 m/s。根据公式计算B点的瞬时速度，为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢，我们尽量在靠近B点的地方取得数据，例如，取靠近B点的左右两个点，左边一个点在刻度尺上的示数是1.73 cm，右边一个点在刻度尺上的示数是2.61 cm，那么x=(2.61-1.73) cm=0.88 cm，两点间相隔的时间为t=0.022 s=0.04 s，所以v=xt=08810-2004 m/s=0.22 m/s。二、用图象表示速度2【解析】1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、
10、3、4、5点的瞬时速度也可求出。0和6两个点的瞬时速度不便求出，然后根据求出的数据画出速度时间图线。注意相邻计数点的时间间隔t=0.1 s。v1=39010-2012 m/s0.20 m/s，v2=(900-100)10-2012 m/s=0.40 m/sv3=(1610-390)10-2012 m/s=0.61 m/s，v4=(2280-900)10-2012 m/s=0.69 m/sv5=(3010-1610)10-2012 m/s=0.70 m/s以O点为坐标原点建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度。根据计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到图象如图所示。先学后练：1【答案】
11、D【解析】使用打点计时器时，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点稳定后再释放小车，A对；选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点，然后选取后面清晰的计数点，B对；打点频率为50 Hz时打点周期为0.02 s，若每隔四个点取一个计数点，则t=50.02 s=0.1 s，C正确；小车速度越小点迹越密集，越不容易测量，故实验中应使小车速度尽量大一些，D错。2【答案】C【解析】因为交流电源的频率为50 Hz，所以打点计时器打点周期为0.02 s，若纸带上共打出n个点，n个点的时间间隔为(n-1)个，纸带上打n个点记录的时间应为t=(n-1)T，故C选项正确3【答案】A【解析】打点周期等于
12、交流电源的周期若交流电源频率为50 Hz，则它每隔0.02 s(150 s)打一个点，相邻两点间隔为0.02 s，隔4个点取一计数点和每5个点取一计数点，都为5个打点间隔，故t=50.02 s=0.10 s，选项A正确。4【答案】(1)ABDEC(2)纸盘轴墨粉纸盘【解析】电火花打点计时器具有打点清晰、实验误差小的优点电火花打点计时器的特点是打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相似的。墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用。一定要先开始打点，后松开纸带。5【答案】BC【解析】纸带上每相邻两个点之间的时间间隔都相等，所以点密集的地方，说明
13、相同长度的纸带通过打点计时器的时间长，所以物体运动得慢，故A错，B对；点不均匀是由于物体在相等的时间内发生的位移不相等，故C对，D错。6【答案】CD【解析】因摩擦产生的误差主要在纸带与振针之间，因而用平整的、不用皱折的纸带或将纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜，可以减小摩擦，从而减小误差。7【答案】ABC【解析】饮料瓶每隔1 s漏下一滴水，这和打点计时器的计时原理相似，故可以用判断纸带运动的方法来判断该同学的运动情况，当沿运动方向水印始终均匀分布时，该同学可能做匀速直线运动，选项A正确；当沿运动方向水印间距逐渐增大时，即相同时间内该同学经过位移逐渐增大，可知该同学的速度增大，该同学可能做加速直线运动，选项B、C正确，D错误。8【答案】(1)ABDEC(2)纸盘轴【解析】电火花计时器的特点：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用。9【答案】ABDBFCAED【解析】合理的步骤如下：B将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源后松开纸带E小车在平板上运动D断开电源，取下纸带10
