高物必修1.4打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與逐差法(重點(diǎn))

1、高中物理一必修打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用與逐差法（重點(diǎn)）教學(xué)目的：學(xué)習(xí)并了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。學(xué)會(huì)通過(guò)紙帶計(jì)算速度與加速度。了解并應(yīng)用逐差法。課型：新授課（2課時(shí)）教學(xué)重點(diǎn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：逐差法計(jì)算加速度。知識(shí)點(diǎn)詳解：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：主要分為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩種。（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：當(dāng)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的線圈通電后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振片在磁場(chǎng)的作用下 向上或向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)振針敲擊復(fù)寫紙，每一個(gè)周期內(nèi)在紙帶上打下一個(gè)點(diǎn)。工作電壓一般是46V。限位孔（2）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：利用周期性產(chǎn)生的電火花和墨粉，在紙帶上留下標(biāo)記點(diǎn)。工作電壓是220V負(fù)脈沖輸出捕座（黑色一紙盤軸彈性P2電源桶頭f

2、E脈州1輸出插座（紅色）脈沖輸出開關(guān)DAsk:哪一種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器誤差更小，為什么？實(shí)驗(yàn)步驟：1 .把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面。2 .把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板沒(méi)有滑輪的一側(cè)，并連好電路。3 .把一條細(xì)繩栓在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤4 .把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面。5 .使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)。6 .斷開電源，取出紙帶。7 .換上新的紙帶，再重做兩次。A.1_. 不/-L 3 曲，卜 母二¥ 小。店布正又七&J、o 斗，工/, 由壬后）紙帶勻加速直線運(yùn)動(dòng)的計(jì)算aT2 （請(qǐng)根據(jù)v-t圖像推導(dǎo)本公式）T為打出相鄰

3、兩點(diǎn)的時(shí)間差。由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在一定的誤差，導(dǎo)致各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離之差不完全相等，所以只選取一個(gè)距離差進(jìn)行計(jì)算是不科學(xué)的，為減小計(jì)算加速度時(shí)產(chǎn)生的偶然誤差，我們必須選擇盡可能多的點(diǎn)間距離S進(jìn)行計(jì)算（為什么？）以到達(dá)減小誤差的目的。逐差法：逐差法的目的就是盡可能多的利用已知的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算, 設(shè)紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的距離依次為S、S、S、a$-Si= （S4-S3）+ （S3-S0+ （S2-Si） =3aT=同理 S5-S2=S3-S3=3aT=再求平均值計(jì)算加速度：a= （al+a2+a3）/3s S (S S ) /e s-)635219T2(S S c、 /S s s )最后得到：5

4、5 S4) ( 3 2 109T2?？柬?xiàng)目：1 .分母部分為nT,讓填這個(gè)一 n的值（如以上公式中的9） o如果不想記推導(dǎo)過(guò)程的同學(xué), 定要記住：n二對(duì)應(yīng)腳碼差X項(xiàng)數(shù)(SS)及a例題：在計(jì)算加速度中nT2,n=()2 .某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度:即，取該紙帶左右等時(shí)長(zhǎng)的紙帶長(zhǎng)度和，除以總時(shí)間即為該點(diǎn)瞬時(shí)速度。（為什么？）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)例題：1.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（A .時(shí)間間隔B .位移C,加速度D .平均速度2在測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)說(shuō)，下列方法中有益的是（）A .選取記數(shù)點(diǎn)，把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位

5、B .使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算D .選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)3.下列關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是（）A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，既方便又可減小誤差B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)該是相等的C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的位置間隔應(yīng)該是相等的D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái)的，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的點(diǎn)痕個(gè)數(shù)是相等的4.一同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，紙帶上打出的點(diǎn)不是圓點(diǎn)，而是如下圖所示的一些短線，如圖所示，這可能是因?yàn)椋ǎ〢.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上B .電源電壓不穩(wěn)定I_ 1c.電源

6、的頻率不穩(wěn)定（ _ ）D.打點(diǎn)針壓得過(guò)緊5在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，改正錯(cuò)誤的一步，并按實(shí)驗(yàn) 順序?qū)⒆帜柑钊霗M線。A 拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開紙帶，再接通電源B .將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪上面吊著適當(dāng)重的鉤碼D斷開電源，取下紙帶E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng)F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔請(qǐng)將以上步驟完善并按合理的順序填寫在橫線上6. （1）使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶應(yīng)穿過(guò),復(fù)寫紙應(yīng)套在 上，并要放在紙帶 的 （上/下）面，應(yīng)選擇 v的 （交流/直

7、流）電源用，打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先 ,再讓 紙帶運(yùn)動(dòng)，若電源的頻率為50 Hz,則每隔 打一次點(diǎn)。（2）使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，墨粉紙盤應(yīng)套在 上，并要放在兩條紙帶之間，應(yīng)把電源插頭插在v的 （交流/直流）電源插座上。打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先按下,再讓紙帶運(yùn)動(dòng)。7關(guān)于測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（A .長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低B.在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上C.應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車D 要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)。&某同學(xué)用圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz,每隔2個(gè)點(diǎn)，取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所有測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示。

8、該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間方法A :由 £又2 個(gè) 退了 ，g5冷仝，取平均值g 8. 667 m/s: 6 一 .2 一,方法B :由gi 江應(yīng),g2 叵整,g3，取平均值g 8.673 m/s2o3T3TqT從數(shù)據(jù)處理方法看，在XI、X2、X3、X4、X5、X6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有（A方法B中有o因此，選擇方法或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的一（系統(tǒng)或偶然）誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有o （試舉出兩條）。隔）：9某同學(xué)在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出來(lái)），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hzo.091 11 J 3,2T DE由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a二 m/s2o與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=m/so （答案均要保留3位有效數(shù)字）10. （09.1東城期末）某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定重力加速度，電源頻率