人教版必修一《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》學(xué)案

1、X1 +X2X2 + X3Va= 2T、Vb=-2X3+ X4X4 + X5Vc= 2T ' Vd= ""2T第一章運(yùn)動(dòng)的描述§ 1.4 驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度（學(xué)案）蓬私高一物理組2011/9/13班級(jí)姓名一、考點(diǎn)自學(xué)一、實(shí)驗(yàn)原理1 .兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器 ）在接通50 Hz的交流電源時(shí)，打 點(diǎn)時(shí)間間隔都是0.02 s.2 .當(dāng)紙帶跟運(yùn)動(dòng)物體連在一起時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出物體在 不同時(shí)刻的位置，紙帶上各點(diǎn)之間的間隔就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的位移，根據(jù)平均速度- 一. 的定義式v =可不，當(dāng)At很短時(shí)，可以認(rèn)為

2、年等于t時(shí)刻的瞬時(shí)速度.、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器 ）、紙帶、刻度尺、交流電源、導(dǎo)線等.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電源種類6 V以下低壓交流電源220 V交流電源打點(diǎn)頻率打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02 s、頻率50Hz打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02 s、頻率50Hz打點(diǎn)方式振針通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗螯c(diǎn)火花放電使墨粉在紙帶上成點(diǎn)阻力來源紙帶與限位孔的摩擦；振針與紙帶打點(diǎn)接觸時(shí)的摩擦紙帶與限位孔的摩擦；摩擦阻力比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更精確，實(shí)驗(yàn)誤差小。三、實(shí)驗(yàn)步驟1 .把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙的下面.2 .把電磁打點(diǎn)

3、計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與電源的接線柱相連接.3 .打開電源開關(guān)，用手水平地拉動(dòng)紙帶使它在水平方向上運(yùn)動(dòng)，紙帶上就打下了一系 列點(diǎn).4 .關(guān)閉電源，取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)數(shù)起，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)，如 果共有n個(gè)點(diǎn)，那么點(diǎn)的間隔數(shù)為 n1個(gè)，紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 At = 0.02（n 1） s.5 .用刻度尺測(cè)量出從開始計(jì)數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離Ax. Ax6 .利用公式v，計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度.7 .從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) ，并標(biāo)明A B C、D,如圖所示,測(cè)出。到A、

4、A到日B到C之間白勺距離（Xi、X2、X3.o A B C D E四、數(shù)據(jù)處理1 .表格法T,則A、B、C D各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為把數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運(yùn)動(dòng)。位置編號(hào)123456(Xn+Xn+1)/mv/(m/s)2 .圖象法(1)圖象的描繪：以速度 v為縱軸、時(shí)間t為橫軸，在方格紙上建立直角坐標(biāo)系.根據(jù) 測(cè)得的速度值在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就得到了一條能夠描述紙帶運(yùn)動(dòng)的速度 v與時(shí)間t關(guān)系的圖象.稱為速度一時(shí)間圖象，簡稱速度圖象，即 v-t 圖象.(2)v-t圖象的意義v-t圖象非常直觀地反映了速度隨時(shí)間變化的情況，它并不

5、是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.(3)v-t圖象中反映的物理量f球(m 曲甲任一時(shí)刻瞬時(shí)速度的大小。10速度的方向。速度為正，表示物體沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng)，速度為負(fù)，表示物體沿規(guī)定的正方向的反方向運(yùn)動(dòng). '從v-t圖象上可以直觀的看出速度隨時(shí)間的變化情況j (勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖象是一條平行于t軸的直線J五、注意事項(xiàng)和誤差分析(略)二、典例分析：題型一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及使用例1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用 電源的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓為 , 當(dāng)電源頻率為50 Hz時(shí)，它每隔 s打一次點(diǎn).使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)將紙帶穿 過,復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上， 并要放在紙帶的 面；應(yīng)把 電源用導(dǎo)線接在接線柱上；打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先

6、 ,再讓紙帶運(yùn)動(dòng).題型二、紙帶的測(cè)量、分析和計(jì)算例2、如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，圖中 。點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)，A、RC、D為每隔一點(diǎn)選定的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，紙帶上 A C兩點(diǎn) 對(duì)應(yīng)的時(shí)間為 s,紙帶在A D間的平均速度為 cm/s,打B點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度 為 cm/s,你能求出打 O D點(diǎn)時(shí)間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什么？答： q ?( y- 15. 5Com T tem ».32.50 <Tni.一.43.N3 iEu.變式練習(xí)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,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145所示，紙帶在

7、 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.題型三、利用 v t圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)例3、圖是甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象， 下列說法正確的是(A.物體甲處于靜止?fàn)顟B(tài)B.物體乙剛開始時(shí)以5 m/s的初速度與甲物體同向運(yùn)動(dòng)C.物體甲在最初 3 s內(nèi)的位移為30 mD.物體乙的運(yùn)動(dòng)方向在1 s時(shí)發(fā)生變化變式練習(xí)：某物體的vt圖象如右圖所示，則該物體 （A.做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.朝某一方向做直線運(yùn)動(dòng)D .以上說法均不正確三、堂堂清練習(xí)：1 .當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通頻率恒定的電源，在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡.下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的

8、說法中，正確的是（）A.點(diǎn)跡越密集，說明物體運(yùn)動(dòng)越快B .點(diǎn)跡越密集，說明物體運(yùn)動(dòng)越慢C.點(diǎn)跡越密集，說明振針打點(diǎn)越快D .點(diǎn)跡越密集，說明振針打點(diǎn)越慢2 . 一同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是一些短線，這可能是（）A.交流電壓不穩(wěn)定B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上C.電源頻率不穩(wěn)定D .振針壓得過緊3 .質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從 。點(diǎn)經(jīng)時(shí)間ti到達(dá)A點(diǎn)，如圖所示的圖象中，能正確表示該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)圖象的是（）B.位移D.平均速度B .能粗略地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度50 Hz,那么,他計(jì)算出交流電源四、日日清練習(xí)1 .接通電源與讓紙帶隨物體運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作的先后次序應(yīng)當(dāng)是（）A.先接通電源，后釋放

9、紙帶B .先釋放紙帶，后接通電源C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源D .先釋放紙帶或先接通電源都可以2 .電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們不用 公式計(jì)算可以從紙帶上直接得到的物理量是（A.時(shí)間間隔C.瞬時(shí)速度3 .利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶（）A.能準(zhǔn)確地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度C.能準(zhǔn)確地求出某段時(shí)間內(nèi)的平均速度D.可以任意地利用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度4 .在一次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)不知道所使用的交流電源的實(shí)際頻率已超過來的瞬時(shí)速度值與真實(shí)值相比（）A. 偏大B.偏小C.相等D.不能確定5 . 一枚小火箭由地面豎直向上發(fā)射時(shí)的速度一時(shí)間圖象如圖所示，則火

10、箭上升到最高點(diǎn)位置時(shí)對(duì)應(yīng)圖中的（）A.。點(diǎn)B. A點(diǎn)C. B點(diǎn)D. C點(diǎn)6 .使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中：（1）在如下基本步驟中，正確的排列順序?yàn)?.A.把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上B .安放紙帶C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D .接通220 VE.按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)（2）在安放紙帶時(shí)，要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在 上，還要檢查 是否夾在紙帶之間.7 .當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡.下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的說法 中正確的是（）A.點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移C.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量

11、和形狀D.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況8 .在研究物體做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)的某次實(shí)驗(yàn)中，紙帶的記錄如圖所示，圖中前幾個(gè) 點(diǎn)模糊，因此從 A點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，試根據(jù)紙帶求解以下問題：(1)紙帶的哪一端與物體相連？f(2)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少？爛； t ?(3)BD段對(duì)應(yīng)的平均速度是多大？3.15t ：；(4)打C點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小？二上3：二 ：27.87 -49.&09 .如圖所示，是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示.(1)求出1、2、3、4、5各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度；(2)畫出速度一時(shí)間圖.(必須用鉛筆、直尺作圖)§ 1.4實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度(學(xué)案)答案例1、交流、6V以下、0.02s、限位孔、上、低壓交流、接通電源例 2、0.08、231.25、212.50 、不能變式練習(xí)、0.35、0.42、0.35例 3、BC變式練習(xí)、C堂堂清1、B 2、D 3、BC 日日清1、A 2、AB 3、BC 4、B 5、D6、ABDEC、紙盤軸 、墨粉紙盤7、ABD8、答案：(1)左端 (2)0