《（沪科版）物理必修一学案 第1章 怎样描述物体的运动 学案5 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（沪科版）物理必修一学案 第1章 怎样描述物体的运动 学案5 Word版含解析（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案 5实验：利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度学习目标定位火花计时器的构造及工作原理 、实验器材1器材：打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸2了解打点计时器(1)电磁打点计时器如图 1 所示，是一种使用低压、交流电源的计时仪器，工作电压为 46 (2)当电源频率是 50 ，电磁打点计时器每隔 s 打一次点二、实验原理1打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置2根据纸带计算某时刻的瞬时速度根据 可求任意两点间的平均速度，把这个平均速度值看成这段时间中间时刻的瞬时速注：学习第 2 章后，就会知道，匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度
2、等于这段时间中间时刻的瞬时速度)3加速度的计算(1)根据 a 计算出物体的加速度)由 vt 图像，利用图线的斜率求出物体的加速度一、实验步骤1如图 2 所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路图 22纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面，把打点计时器的两个接线柱接到 4 V6 V 的低压交流电源上3把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的另一端固定在小车的后面4把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释
3、放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复实验三次二、数据处理1挑选纸带并测量在三条纸带中选择一条点迹最清晰的为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0 点 )，每 5 个点(相隔 0.1 s)取一个计数点进行测量，如图 3 所示(相邻两点间还有 4 个点未画出 )图 32瞬时速度的计算和记录(1)计算方法：某段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，即 ，12 中计数点 4 的速度 ，其中 T0.1 )设计表格并记录相关数据位置 0 1 2 3 4 5 6 7时刻 t/s 0 ms1 )(1)根据 a ，求解加速度，可
4、以多求几次，再求 a 的平均值)作出小车运动的 vt 图像，利用斜率求出小车的加速度如图 4 所示，小车的加速度 a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，等打点稳定后，再释放小车3打点完毕，立即断开电源4选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔 T 等于多少一般在纸带上每隔 4 个点取一个计数点，即时间间隔为 T s 0.1 坐标纸上画 vt 图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在坐标平面中央6利用描出的点作 vt 图像时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大多数点在直线(或曲线) 上，
5、不在线上的点均匀分布在直线(或曲线) 两侧，个别离线较远的点舍去例 1 在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号 G)A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D取下纸带，再断开电源E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误和遗漏：_；_；确的步骤顺序为_答案A 中应先接通电源，再放开纸带 D 中应先断开电源，再取下纸带 换
6、上新纸带，重复实验两次 在用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度的实验中，图 5 甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出(电源频率为 50 5(1)根据运动学有关公式可求得 m/s ，v C_ m/s，v Dm/s.(2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的 vt 图线(从打 A 点时开始计时) 利用纸带上的数据求出小车运动的加速度 a_ m/s 2.(3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是 m/s，此交点的物理意义是：1)打 C 点时对应的速度为 cm/s 264 cm/sm/)用描点法作出小车的运动图像如图所示由图知小
7、车运动的加速度a 12.6 m/s m/s m/s3 110 1 s(3)此交点表示从 A 点开始计时时，小车的速度为 m/1)2)从 A 点开始计时时，小车的速度为 m/ 所示是用电磁打点计时器测量匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出.2 C 3.6 D 7.2 数点 A、B、C、D 中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是()图 6A电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器B若电源频率 f50 则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为 0.1 B 点时运动物体的速度 m/实验也可以采用电火花计时器答案磁打点计时器既可以记录时间，又可以 记录位移，选项 A 错误
8、；电磁打点计时器打点的周期为 s，相邻两个计数点间有 4 个点未画出，即两个计数点间的时间间隔为 0.1 s，选项 B 正确；v B m/sm/s，选项 C 错误；电磁打点计时器和电火花计时器都可以用，选项 D 正确2在“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器接在 50 低压交变电源上某同学在打出的纸带上每 5 点取一个计数点，共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出 )，如图 7 所示从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为 a、b、c、d、e 段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 标系中，如图 8 所示图 7图 8(1)请
9、你在 标系中用最简洁的方法作出能表示 vt 关系的图线(在图 8 中作答)，并指出哪个轴相当于 v 轴？_.(2)从第一个计数点开始计时，为了求出 s 时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？_.(3)若测得 a 段纸带的长度为 2.0 cm，e 段纸带的长度为 10.0 可求出加速度的大小为_ m/1)vt 图线见解析图y 轴相当于 v 轴(2)b 段(3)1)以纸带宽度为时间单位 0.1 sx 轴相当于 t 轴，y 轴相当于 v 轴，每段 纸带上端中点的纵坐标相当于这段时间中间时刻的瞬时速度把 纸带上端中点连起来就得到 vt 图线(2)用 b 纸带的长度除以 0.1 s 就是完成 b 纸
10、带这段长度的平均速度，也近似等于 s 时刻的瞬时速度，故需测出 b 段纸带 的长度(3)s 时的瞬 时速度20.0 sm/ 5 s 时瞬时速度 100 cm/sm/ m/.0 m/s 2打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是()A时间间隔 B瞬时速度C加速度 D某段时间内的位移答案点计时器是每隔 s 打下一个点，所以数点就可以知道 时间间隔，故 A 正确瞬 时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故 B 错误加速度的求解需要运用公式或利用图像求斜率，故 C 错误某段时间内的位移可以利用刻度尺直接测得，故 D 正确，
11、故选 A、于“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验，下列说法中正确的是()A打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B开始实验时小车应靠近打点计时器一端C应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码个数越多越好答案点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端， 选项 A 错误；小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大， 选项 B 正确；若先释放小车后接通电源只能在纸带的后面部分打点，选项 C 正确；钩码个数太少，打点密集， 钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，选项 D 错误3下列关于“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中所选计数点的说法中，不正确的是()
12、A用计数点进行测量计算既方便又可减小误差B相邻计数点间的时间间隔应是相等的C相邻计数点间的距离应是相等的D计数点是从打点计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点的个数相等答案图 1 甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知()图 1A在打下计数点“0”至“ 5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B在打下计数点“0”至“5 ”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C纸带甲的加速度比乙的大D纸带甲的加速度比乙的小答案打下计数点“0”至“5”的过程中，两 纸带所用 时间相同，但甲 纸带位移小于乙纸带位移，故 甲 乙 ，选项 A 错， B 对；相邻计数点间所用时间相等，可知甲的速度不变，乙的速度v a 甲 a 乙 ，选项 C 错， D 对5在“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )A当某两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段来测量B当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完C测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带着毫米
