《1118编号高中物理必修一学案打点计时器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1118编号高中物理必修一学案打点计时器（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 必修一专题四必修一专题四 记录物体的运动信息记录物体的运动信息 一、知识回顾 1.打点计时器 打点计时器是一种记录物体运动的 和 信息的仪器。打在纸带上的 点，记录了纸带的运动信息，如果把纸带和物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动 物体在不同时刻的位置。 （1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。当接通 低 压 电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振 针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸袋运动，振针就在纸带上打出一系列点。当交流电 源的频率是 50Hz 时， 它每隔 打一个点， 即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔 为 0.02s。
2、 （2）电火花打点计时器：它时利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器。当通电 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸 盘到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当交流电源的频 率是 50Hz 时，它每隔 打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为 0.02s。 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力 ，比电磁打点计时器实验误差 。 2.使用打点计时器时应该注意以下问题： （1）电源的电压要符合要求，电磁打点计时器应使用 交流电源 ； 电火花计时器 2 使用 交流电源。 （2）使用电火花打点计时器时，应注意把 条纸带正确穿好，墨粉
3、纸盘 ；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过 ，压在复写纸 面。 （3）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。 （4）释放前，应使物体停靠在 打点计时器的位置。 （5）打点计时器在纸带上应打出轻重合适的 ，如打出的是短横线，就调整一 下 距复写纸片的高度，使之增大一点。 （6）纸带的选择，要选择点迹清晰、分布合理的纸带，找计数点时舍掉开始归于密集 的点。 （7）出现误差较大的原因是阻力过大。可能 是 、 、 、复写纸不符合要求等。 3.实验数据处理 （1）根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度 在纸带上相邻两点的时间间隔均为 0.02 s(电源频率为 50 Hz)，
4、 所以点迹密集的地方 表示纸带运动的速度小。 根据v， 求出任意两点间的平均速度， 这里 x可以用直尺测量出两点间的距离， x t t为两点间的时间间隔数与 0.02 s 的乘积这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速 度 （2）粗略计算瞬时速度 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示， 如图 14 2 所示，vE DG或vEDF.vv 图 142 说明：在粗略计算 E 点的瞬时速度时，可利用 v公式来求解，但须注意的是，如果 x t 取离 E 点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近 E 点的瞬时速度，但是距离过 小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点
5、4.利用 vt 图象分析物体的运动 （1）vt 图象 3 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，即得到如图 143 所示的 vt 图象。 图 143 图 144 （2）vt 图象的意义 vt 图象非常直观地反映了 的情况，它并不是物体运动的轨 迹。 （3）匀速直线运动的 vt 图象 匀速直线运动的 vt 图象是与时间轴平行的直线，如图 144 所示，直线 a、b 分 别表示 va4 m/s，vb8 m/s. 145 从匀速直线运动的 vt 图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据 位移公式 xvt
6、，在 vt 图象中就对应着边长分别为 v 和 t 的一个矩形面积，如图 145 中画斜线的部分。 【参考答案】 1.位移，时间 （1）46V，交流，0.02s （2）220V，0.02s 2.（1）46V，220V （2）2，夹在两纸带之间，限位孔，下 （4）靠近 （5）小圆点，振针 （7）压纸框架压纸带过紧，纸带边缘不整齐，纸带不平直 4.（2）速度随时间变化 4 二、题型训练 1.根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上不经过计算而直接得到的物理量是（ ） A.位移 B.时间间隔 C.加速度 D.平均速度 2.下列关于使用电磁打点计时器的说法正确的是（ ） A.不要在未放纸带时通电打点，每次
7、打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用 B.每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下一次打点清晰 C.若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振片稳定 D.若打出的点带尾巴或双点，是由于振针太长所造成的，应适当调整振针的长度 3.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 4.某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，请你判断一下这可能是因为 （ ）
8、 A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源的电压不稳 C.电源的频率不稳定 D.振针压得过紧 5.关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中正确的是() A点迹均匀，说明纸带做匀速运动 B点迹变稀，说明纸带做加速运动 C点迹变密，说明纸带做加速运动 D相邻两点间的时间间隔相等 6.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是() A点迹密集的地方物体运动的速度较大 B点迹密集的地方物体运动的速度较小 C点迹不均匀说明物体做变速运动 D点迹不均匀说明打点计时器有故障 5 7.打点计时器所用的电源是 50 Hz 的交流电，其相邻点的时间间隔是 T，若纸带上共打出 N 个点，这纸带上记录的
9、时间为 t，则下列各式正确的是() AT0.02 s，tNT BT0.05 s，t(N1)T CT0.02 s，t(N1)T DT0.05 s，tNT 8.图 148 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： (1)在 AC 这段时间内的平均速度； (2)在 B 点的瞬时速度 9. 一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不 很完整的纸带，如图 141 所示纸带上有六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没 有画出，所用交流电的频率为 50 Hz
10、，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米 图 141 (1)计算 06 点之间的平均速度； (2)打点计时器打第 4 个点时小车的瞬时速度接近多少？ 【参考答案】 6 1.AB（点拨：因为打点计时器每隔 0.02 s 打一次点，根据纸带上打点的个数可确定出时间间 隔，故 A 正确；由刻度尺可直接测量出两点间距离即位移大小，故 B 正确；速率和平均速 度可通过上述 A、B 项，再进行计算方可求得，因此 C、D 项错 ） 2.ABCD 3.ABD 4.D 5.ABD 6.BC 7.C 8. 解析(1) x4.00 cm，A到C共 10 个点，9 个时间间隔，所以A到C所用的时间 t0.02 s
11、90.18 s，所以AC这段时间内的平均速度 0.22 m/s ；v x t 4.00 102 m 0.18 s (2)根据公式vB来计算B点的瞬时速度。 为了尽量精确， 取靠近B点的左右两个点， x t 左边点在刻度尺上的读数是 1.77 cm，右边点在刻度尺上的读数是 2.65 cm，那么 x2.65 cm1.77 cm0.88 cm， 两点间相隔的时间为 t0.02 s20.04 s， 所以B点 的瞬时速度vB0.22 m/s. x t 0.88 102 m 0.04 s 答案(1)0.22 m/s(2)0.22 m/s 9. 解析(1)0 到 6 点间的平均速度为： v102 m/s0.676 m/s0.68 m/s x t 2.804.405.967.579.1010.71 6 (0.02 5) (2)当打点计时器打第 4 个点时，小车的瞬时速度应当最接近于 35 点间的平均速度， 则v4102 m/s0.834 m/s0.83 m/s x35 t35 7.579.10 2 (0.02 5)
