廣西賓陽中學(xué)高三物理階段復(fù)習(xí)課件 1.4 實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 新人教版.ppt

4實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 2 會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 3 理解根據(jù)紙帶測(cè)量速度的原理并會(huì)測(cè)量瞬時(shí)速度 4 明確速度 時(shí)間圖象的意義 掌握用描點(diǎn)法畫圖象的方法 并畫出該實(shí)驗(yàn)中的速度 時(shí)間圖象 二 實(shí)驗(yàn)原理瞬時(shí)速度的測(cè)定 跟運(yùn)動(dòng)物體連在一起的紙帶上打出的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置 如圖 若測(cè)e點(diǎn)的瞬時(shí)速度 可測(cè)出d f兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移 x和時(shí)間 t e點(diǎn)的瞬時(shí)速度就可用d f間的平均速度v 來表示 220v交流電 6v以下交流電 周期性產(chǎn)生電火花 振針周期性上下振動(dòng) 0 02s 0 02s 位移 時(shí)間 三 實(shí)驗(yàn)器材1 兩種常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的對(duì)比 2 電火花計(jì)時(shí)器 學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用 或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 需學(xué)生電源 導(dǎo)線 復(fù)寫紙 紙帶 刻度尺 交流電源 坐標(biāo)紙 知識(shí)點(diǎn)撥 1 電火花計(jì)時(shí)器的優(yōu)點(diǎn)電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí) 紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力比較小 實(shí)驗(yàn)誤差比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要小 2 電火花計(jì)時(shí)器的缺點(diǎn)電火花計(jì)時(shí)器工作電壓為220v 由于電壓高 因此不安全 四 實(shí)驗(yàn)過程1 實(shí)驗(yàn)步驟 使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 1 把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上 紙帶穿過限位孔 把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上 并且壓在紙帶上面 2 把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到6v的低壓交流電源上 3 接通電源開關(guān) 用手水平拉動(dòng)紙帶 使它在水平方向上運(yùn)動(dòng) 紙帶上就打下一系列點(diǎn) 4 取下紙帶 把紙帶上能看得清的某個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)o 以后每隔相等時(shí)間取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 分別標(biāo)上a b c d 如圖所示 依次測(cè)出o到a a到b b到c 之間的距離x1 x2 x3 2 數(shù)據(jù)處理 1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為t 則a b c d 各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為 把數(shù)據(jù)填入表中 根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運(yùn)動(dòng) 2 利用v t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng) v t圖象的建立 用橫軸表示時(shí)間t 縱軸表示速度v 建立直角坐標(biāo)系 根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn) 然后用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來 即得到如圖所示的v t圖象 v t圖象的意義 v t圖象非常直觀地反映了速度隨時(shí)間的變化情況 它不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 圖象法的優(yōu)點(diǎn) 可以使物理規(guī)律直觀易懂 可以減小偶然誤差 可以方便地獲得某些未經(jīng)測(cè)量或無法直接測(cè)量的物理數(shù)據(jù)等 知識(shí)點(diǎn)撥 用刻度尺測(cè)量長度時(shí)應(yīng)注意的問題 1 觀察刻度尺的精度 毫米刻度尺的最小刻度是1mm 它的精度就是1mm 2 讀數(shù)時(shí)要按照有效數(shù)字的要求進(jìn)行讀數(shù) 估讀到精度的下一位 3 估讀的一位是不準(zhǔn)確的 由此帶來的誤差具有偶然性 稱為 偶然誤差 偶然誤差可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小 知識(shí)點(diǎn)撥 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器易出現(xiàn)的故障及調(diào)節(jié)方法 1 打點(diǎn)不清晰 形成原因 振針過高 電壓太低 復(fù)寫紙用得太久 調(diào)節(jié)方法 把振針適當(dāng)降低 調(diào)高電壓 換用新的復(fù)寫紙 2 打出的是短橫線 而不是點(diǎn) 形成原因 振針過低 電壓太高 振針的振幅太大 調(diào)節(jié)方法 把振針適當(dāng)調(diào)高一些 適當(dāng)調(diào)低電壓 3 打雙點(diǎn) 形成原因 振針?biāo)蓜?dòng) 調(diào)節(jié)方法 固定振針 1 在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中 1 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是先接通電源還是先拉紙帶 2 手拉紙帶速度應(yīng)快一些還是慢一些 3 測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移時(shí) 應(yīng)一次測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離 還是分段測(cè)量各段距離 提示 1 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源 待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再用手拉紙帶 這是實(shí)驗(yàn)規(guī)則 2 手拉紙帶時(shí) 速度應(yīng)快一些 以防止點(diǎn)跡太密 不易測(cè)量導(dǎo)致誤差過大 3 測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移時(shí) 應(yīng)一次測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離 而不應(yīng)分段測(cè)量 原因是分段測(cè)量會(huì)積累誤差 導(dǎo)致誤差較大 2 利用平均速度來代替計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度會(huì)帶來系統(tǒng)誤差 為減小此誤差應(yīng)采用什么方法 提示 為減小系統(tǒng)誤差 通常采取以計(jì)數(shù)點(diǎn)為中心的較小位移 x來求平均速度的方法 用此平均速度代替計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度 x越小 t越小 就越接近該點(diǎn)的瞬時(shí)速度 誤差就越小 然而兩點(diǎn)間的距離 x過小 測(cè)量誤差就會(huì)增大 所以 為兼顧瞬時(shí)速度的物理意義和減小測(cè)量誤差 應(yīng)使所選 x適當(dāng)小一點(diǎn) 利用紙帶上的數(shù)據(jù)求平均速度 瞬時(shí)速度 典例1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0 02s打一次點(diǎn) 某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶 用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示 紙帶在a c間的平均速度為 m s 在a d間的平均速度為 m s b點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于 m s 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn) 1 明確兩點(diǎn)間的位移與時(shí)間 用求平均速度 2 當(dāng)兩點(diǎn)間距離越小或通過兩點(diǎn)的時(shí)間越短時(shí) 兩點(diǎn)間某點(diǎn)的瞬時(shí)速度越接近于兩點(diǎn)間的平均速度 解析 由題意知 相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0 02s ac間的距離為14mm 0 014m ad間的距離為25mm 0 025m 由公式得 根據(jù)瞬時(shí)速度的定義 a c兩點(diǎn)比a d兩點(diǎn)更接近于b點(diǎn) 算出的平均速度更接近于b點(diǎn)的瞬時(shí)速度 所以b點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于0 35m s 答案 0 350 420 35 圖象法處理紙帶 典例2 2012 東莞高一檢測(cè) 如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分 從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0 1 2 3 4 5 6 現(xiàn)在量得0 1間的距離x1 5 18cm 1 2間的距離x2 4 40cm 2 3間的距離x3 3 62cm 3 4間的距離x4 2 78cm 4 5間的距離x5 2 00cm 5 6間的距離x6 1 22cm 計(jì)時(shí)器打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0 02s 1 根據(jù)上面記錄 計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1 2 3 4 5點(diǎn)時(shí)的速度并填在表中 2 根據(jù) 1 中表格 在圖中畫出小車的速度 時(shí)間圖象 并說明小車速度變化的特點(diǎn) 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下