《1.4实验：用打点计时器测速度(很好的导学案)要点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.4实验：用打点计时器测速度(很好的导学案)要点（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.4实验：用打点计时器测速度【知识梳理双基再现】1. 仪器构造图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分（1）下图为电磁打点计时器的构造图, 别是：#1、 2、6、 7、3、 4、& 9、5、(2)F图为电火花计时器的构造图丸址帯 R畐恂址盘 C堆盖袖 D.療电甘#2 仪器原理电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生的仪器，它使用电源，由学生电源供电，工作电压在 以下，当电源的频率是 50 Hz时，它每隔 _ 打一个点，通电前把纸带穿过 ，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下， 便振动起来，带动其上的 上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸
2、片在纸带上留下一行小点，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体 的。电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较，实验误差也就比较 。3速度时间图象（V-t图象）用来描述 随变化关系的图象。4 偶然误差是指由 因素造成的，用 的方法可以减小偶然误差。系统误 差是由、造成的，特点是多次重复测量的结果总是 真实值，呈现单一倾向。5. 相对误差等于。6 .有效数字是指带有一位 的近似数字。二实验：用打点计时器测速度(一)、实验目的1练习使用电磁打点计时器或电火花计时器.2学会利用打上点的纸带研究物体的
3、运动情况.3利用v- t图象分析实验数据，描述物体的运动.实验原理1. 两种打点计时器当接通 50 Hz的交流电时，都是每隔 0.02 s打一次点.2当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式v =管，当At很短时，可以认为 等于t时刻的瞬时速度.三、实验步骤1. 把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，并检查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间.2 把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上.3接通开关，用手水平地拉
4、动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹.4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数为(n 1) 由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为 0.02(n1) s.Ax5用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x,再利用公式v =亦计算纸带通过这段位移时的平均速度把测量和计算的结果填入表中.6. 在小纸带上标记连续 7个计数点，分别标上记号 A、B、C、D、E、F、G用刻度尺 测量每相邻两个点间的距离，分别记为X1、X2、X3、X4、X5、X6,记录到表中.7. 根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动是匀速直
5、线运动还是变速直线运动？说出判断的理由.&将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移Ax,由于At很小，求出At内的平均速度，即等于各点的瞬时速度，记入表中.四、注意事项1. 电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6V以下交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源.2. 实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材.3. 使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带.4. 手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集.5 复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰.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
6、电源.五、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)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.(2) 根据v=X，求出任意两点间的平均速度，这里Ax可以用直尺测量出两点间的距离，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1 -4 2 所示，Ve v DG 或 Ve v df.图 1 42说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用 v=t公式来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近
7、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.六、利用v t图象分析物体的运动1. v t图象用横轴表示时间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1 43所示的v t图象.B/(m *s 1)，丿图 1 442. v t图象的意义v-1图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹.3. 匀速直线运动的 v t图象(1)匀速直线运动的 v t图象是与时间轴平行的直线，如图1 4 4所示，直线a、b分别表示 va= 4 m/s, vb= 8
8、 m/s.1 4 5(2)从匀速直线运动的 v t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x= vt，在v t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图 1 4 5中画斜线的部分.七、利用现代科技测速度的方法1借助传感器用计算机测速度详见课本.2. 借助数字计时器和气垫导轨测速度.详见课本.这样测得的速度也不是瞬时速度，应是遮光条在遮光这段时间内滑块的平均速度.3利用频闪照相分析计算物体的运动.研究物体的运动规律，除用打点计时器外，还可以用频闪照相，在暗室里放上照相机，让快门一直打开，旁边用频闪灯照相，因为频闪灯每隔相同时间瞬间闪光一次，在照相底片上就留下物体的一系
9、列像，研究物体在不同闪光时刻成的像，就能了解物体的运动规律.因为频闪照相能记录物体在不同时刻的位置，所以也和打点计时器一样能分析研究物体的运动规律.三典型例题解析一、利用纸带判断物体的运动情况【例1】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解析 打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz)，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带匀速运动，点迹均匀；如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹变密.答案 ABD圖方法总结(1) 选取一条点迹清晰的纸带为研究对象.
10、(2) 分析纸带上点与点之间间隔的变化情况.(3) 若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动二、平均速度和瞬时速度的计算【例2】图1 - 4-8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.IiiiiIiiiiIiiiiIiiii丨iiii丨illkiiiiliiiihiiiliiiiliiiilill-图14-8解析(1)根据平均速度的定义，AC这段时间内的平均速度就等
11、于A到C的位移跟所用时间的比值位移的大小可以从刻度尺上直接读出：x = 4.00 cm, A到C共10个点，9个时间间隔，所以A到C所用的时间t= 0.02 sx 9= 0.18 s,所以AC这段时间内的平均速度 V = x 4.00 x 102 mt =0.18 s= 0.22 m/s ；Ax(2)根据公式VB = A来计算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 Ax= 2.65 cm 1.77 cm =0.88 cm,两点间相隔的时间为At = 0.02 sx 2 = 0.04 s,所以 B点的瞬时速度VB =AxAt0.88X 10 2 m0.04 s=0.22 m/s.#答案 (1)0.2
