高考物理用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度

1、高考物理用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四一.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器1.構(gòu)造2.使用二.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),紙帶如圖所示。第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式(1)加速度的計(jì)算公式(2)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度計(jì)算公式第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶分析S6S5S4S3S2S1S=aT2 逐差法求加速度S4 - S1 = S4 S3 + S3 S2 + S2 - S1 = 3a1T2S5 -

2、S2 = 3a2T2S6 - S3 = 3a3T2a= (a1+a2+a3) 3=(S4+S5+S6 )- (S1+S2+S3 ) (3T)2逐差法的實(shí)質(zhì)是將紙帶分為兩大段處理。第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四ABCs1s2s3O利用紙帶可以求被測物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v：如測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度紙帶處理。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、，這樣做的好處是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，便于計(jì)算。測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3 利用

3、s1、s2、s3 可以計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等，則可以判定被測物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)利用紙帶求被測物體的加速度a。具體來說又有3種方法： “逐差法”：從紙帶上得到6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移，則 利用任意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a：如 利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。第6頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四

4、例1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_（填“高”或“低”）壓交流電源的計(jì)時(shí)儀器；若電源的頻率為50z，實(shí)驗(yàn)者在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)為_；如果在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，實(shí)驗(yàn)者如不知道工作電壓的頻率變?yōu)樾∮?0z，這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是_（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。低, 0.08, 偏大（頻率變小，則周期變大，由可知a變小，若仍然按T不變計(jì)算，顯然計(jì)算出的加速度值比真實(shí)值偏大）。第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四練習(xí)1 在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如測得各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差不是一

5、個(gè)恒量，其主要原因是 A長度測量不精確B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的間隔不均勻C運(yùn)動(dòng)中受到變化的摩擦力作用D木板未調(diào)成水平C 第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四例2. 如圖所示的部分紙帶記錄了“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)小車勻加速運(yùn)動(dòng)的情況，已知小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.00m/s2，A與B、B與C、C與D之間的時(shí)間間隔相同，AB11.0cm，BC=15.0cm，CD19.0cm，則A與B之間的時(shí)間間隔為T= s，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)小車的速度是vc= m/s所以T=0.2s,即: =0.2ss. m/s=0.85m/s.第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23

6、點(diǎn)37分，星期四練習(xí)2 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出下落物體帶動(dòng)的紙帶如圖電源的頻率為50Hz，從紙帶上連續(xù)取出A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用米尺測出A、B兩點(diǎn)間距離S1=4.08cm，E、F兩點(diǎn)間距離S2=5.64cm，試寫出用S1、S2和相鄰兩點(diǎn)間時(shí)間間隔T計(jì)算重力加速度的公式g=_，代入數(shù)據(jù)求出g=_ 第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四練習(xí)3 圖是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中缺少的一個(gè)重要部件是_，此實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)的痕跡很輕但工作電壓正常時(shí)，可能采取的措施（按操作的難易程度按先易后難進(jìn)行填寫）是_永久磁鐵；調(diào)整振針長度或更換復(fù)寫紙；或調(diào)整振針的固有頻率使之與50

7、Hz交變電流產(chǎn)生的策動(dòng)力共振第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四例3.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中沒有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為T=0.02s的交流電源他經(jīng)過測量并計(jì)算得到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表： （1）計(jì)算vF的公式為vF=；（2）根據(jù)(1）中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為t=0，試在圖中所給的坐標(biāo)系中，作出vt圖象，并求物體的加速度a=m/s2；（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51H

8、z，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比（選填：偏大、偏小或不變）a=0.4250.005m/s2偏小第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四練習(xí)4. 某次研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出小車帶動(dòng)的紙帶如圖，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別用S1、S2、S3、S4、S5、S6 表示，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔用T表示，則如下計(jì)算小車加速度大小的式子中正確的是 A(S6-S1)/(5T2)B(S3+S4-S1-S2)/(2T2)C(S5-S2)/(3T2)D(S4+S5+S6-S1-S2-S3)/(3T2)AC 第13頁，共19頁，2022年，5月20日，23

9、點(diǎn)37分，星期四例4利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度，如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)測得：s1140 cm，s2190 cm，s3238 cm，s4288 cm，s5339cm，s6387 cm。1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1 cms，v2 cms，v3 cms，v 4 cms，v5 cms。作出v-t圖象，并由圖象求出小車的加速度a cms2。(2) 利用逐差法求出a cms2第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四練習(xí)5.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量勻變速直線

10、運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，(1)測量原理根據(jù)的公式是a=_(2)實(shí)驗(yàn)中要用到的器材和測量儀器有 A小車B一端帶滑輪的木板C打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D低壓交流電源E小鉤碼F秒表G刻度尺H紙帶I細(xì)繩A、B、C、D、E、G、H、I 第15頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四3)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作有如下步驟，試按合理的順序把步驟序號填在下面的線上：_A把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面；B把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板沒有滑輪的一端，并與電源相連接；C換上新紙帶，重作兩次實(shí)驗(yàn)；D把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌邊；E先讓小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車；F把一條跨過滑輪的細(xì)繩一端拴在小

11、車上，另一端吊一鉤碼；G斷開電源，取下紙帶；H求出三次測量加速度的平均值，作為測量的最后結(jié)果D、B、A、F、E、G、C、H 第16頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四 例5.為了測定汽車在平直公路上啟動(dòng)時(shí)的加速度，某人拍攝了一張?jiān)谕粡埖灼隙啻伪獾恼掌鐖D示，如果拍攝時(shí)每隔2秒爆光一次，汽車車身總長4.5米，那么這輛汽車的加速度約為 A. 1 m/s2 B. 2 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4 m/s2 0 5 10 15 20 25第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四0 5 10 15 20 25解：車身長4.5米，占標(biāo)尺上3小

12、格，每小格是1.5米，由圖讀出第一、第二次閃光 汽車相距S1=1.58=12米，第二、第三次閃光汽車相距S2=1.513.8 = 20.7米由S= a T2得 a = （20.7 12）/ 4 = 2.2 m/s2 答： B第18頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)37分，星期四 例6.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個(gè)約1.4m高的商店卷簾窗的運(yùn)動(dòng)，將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器隨簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng).打印后的紙帶如圖所示，數(shù)據(jù)如表格所示.紙帶中AB、BC、CD每兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，根據(jù)各間距的長度，可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度v平均.可以將v平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度v. （1）請根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，繪出卷簾窗運(yùn)動(dòng)的vt 圖線. （2）AD段的加速度為 m/s2，AK段的平均速度為 m/s.間