2015-2016學(xué)年高中物理第一章第四課時(shí)實(shí)驗(yàn)-用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度學(xué)案新人版必修

1、.PAGE .第四課時(shí)實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、原理及使用方法2學(xué)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量物體的速度3能利用vt圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),描述物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及使用電火花計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)圖示工作電壓220 V交流電6 V交流電打點(diǎn)方式周期性產(chǎn)生電火花振針周期性上下振動(dòng)打點(diǎn)周期0.02 s0.02 s記錄信息位移、時(shí)間2.與運(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,用刻度尺測(cè)出兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移x,這兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔可由t0.02 s求得,則平均速度veq f.當(dāng)t很短時(shí),可以認(rèn)為eq f為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、

2、刻度尺、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙實(shí)驗(yàn)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)步驟把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上,紙帶穿過(guò)限位孔,把復(fù)寫(xiě)紙?zhí)自诙ㄎ惠S上,并且壓在紙帶上面把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到6 V的低壓交流電源上接通電源開(kāi)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)隨后關(guān)閉電源取下紙帶,從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn),如果共有n個(gè)點(diǎn),那么這n個(gè)點(diǎn)的間隔數(shù)為,則紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0.02 s.用刻度尺測(cè)量出這幾個(gè)點(diǎn)間的距離x.利用公式veq f計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度把紙帶上能看得清的某個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)O,以后的點(diǎn)分別標(biāo)上A,B,C,D,作為計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖所示,依次測(cè)出O到A、A到B、

3、B到C之間的距離x1,x2,x3,2數(shù)據(jù)處理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén),則A,B,C,D,各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為：vAeq f,vBeq f,vCeq f,vDeq f,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ABCDEF/mv/利用v-t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)v-t圖象：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(lái),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)間變化的情況,它并不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好,以免拉動(dòng)紙帶時(shí)晃動(dòng),并要先輕輕試?yán)垘?應(yīng)無(wú)明顯的阻滯現(xiàn)

4、象2使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再拉動(dòng)紙帶3手拉動(dòng)紙帶時(shí)速度應(yīng)快一些,以防點(diǎn)跡太密集4使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把紙帶正確穿好,墨粉紙盤(pán)位于紙帶上方；使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶穿過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫(xiě)紙下面5使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),如打出點(diǎn)較輕或是短線,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙的高度6打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)時(shí)間,打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源7對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí),不要分段測(cè)量各段的位移,正確的做法是一次測(cè)量完畢讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位誤差分析1利用平均速度來(lái)代替計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度自身帶來(lái)系統(tǒng)誤差為減小誤差,應(yīng)取以計(jì)數(shù)點(diǎn)為中心的較小位移x來(lái)求平均速度2分段測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移x帶來(lái)誤差

5、減小此誤差的方法是一次測(cè)量完成,即一次測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始計(jì)數(shù)點(diǎn)O的距離,再分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離3計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間t搞錯(cuò)計(jì)數(shù)點(diǎn)間涉及到n個(gè)打印點(diǎn),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t0.02 s而非tn0.02 s.4作v-t圖象粗糙帶來(lái)誤差1下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說(shuō)法中,正確的是A打點(diǎn)計(jì)數(shù)器可以連續(xù)工作很長(zhǎng)時(shí)間,前后兩次打點(diǎn)之間,只要時(shí)間間隔很短,完全可以在前一次打完點(diǎn)后不關(guān)閉電源B在正常工作的情況下,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打兩次點(diǎn)的時(shí)間間隔相等C紙帶通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器時(shí),不會(huì)受到摩擦阻力的作用D電火花計(jì)時(shí)器是一種比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先進(jìn)的計(jì)時(shí)器,因此,使用電火花計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果一定比使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更精確2下列說(shuō)

6、法中正確的是A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器的原理基本一樣B電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器外接的交流電壓一樣C電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器外接的交流電頻率是一樣的D電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都是0.02 s3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)痕,下列關(guān)于紙帶上的點(diǎn)痕的說(shuō)法正確的是A點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B點(diǎn)痕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點(diǎn)在紙帶上分布的情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀D點(diǎn)在紙帶上的分布情況,反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)記錄了物體的位置,而點(diǎn)的個(gè)數(shù)又記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,點(diǎn)間的距離記錄了物體運(yùn)動(dòng)的位移,故可反映物體的運(yùn)動(dòng)情

7、況4打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50 Hz的交流電,其相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T,若紙帶上共打出N個(gè)點(diǎn),這條紙帶上記錄的時(shí)間為t,則下列各式正確的是AT0.1 s,tNTBT0.05 s,tTCT0.02 s,tTDT0.02 s,tNT解析：電源頻率f50 Hz,則相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔Teq feq f s0.02 s,紙帶上共打出N個(gè)點(diǎn),則有N1個(gè)時(shí)間間隔即tT,C正確5關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn),下列敘述正確的是A必須從第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始選取整條紙帶B根據(jù)情況選取點(diǎn)跡清晰的部分紙帶C選取的第一個(gè)點(diǎn)記數(shù)為1,到第n個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02nsD選取的第一個(gè)點(diǎn)記數(shù)為1,到第n個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s6一物

8、體做直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,則該物體A先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),速度方向相同B先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),速度方向相反C先做減速運(yùn)動(dòng),后做加速運(yùn)動(dòng),速度方向相同D先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng),速度方向相反解析：根據(jù)圖象可知,物體速度先增大后減少,即先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)由于圖線在時(shí)間軸上方,速度方向都為正,方向相同,故選項(xiàng)A正確7如圖所示為一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象由圖象作出的下列判斷中正確的是A物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)B物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在t2 s后沿正方向運(yùn)動(dòng)C在t2 s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上,t2 s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上D在t2 s時(shí),物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)解析：物體的運(yùn)動(dòng)方向即為速度方向

9、由圖象知,在t2 s前,速度為負(fù),物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),2 s后速度為正,物體沿正方向運(yùn)動(dòng),A是錯(cuò)的,B是正確的物體的位置由起點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)的位移決定取起點(diǎn)為原點(diǎn),則位置由位移決定在vt圖象中,位移數(shù)值是圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積由圖象可知t2 s時(shí)物體的位移為負(fù),t2 s時(shí)絕對(duì)值最大t2 s后,位移為負(fù)位移與正位移的代數(shù)和,絕對(duì)值減小,所以t2 s時(shí)位移絕對(duì)值最大即物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),所以D正確,C錯(cuò),所以選B、D.8在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)以記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況在這一實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟,其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有_；_A拉住紙帶,將小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,放開(kāi)紙帶

10、,再接通電源B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電路C把一條繩拴在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D取下紙帶E將紙帶固定在小車(chē)尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善后按合理的順序填寫(xiě)在下面橫線上_.答案：A中應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶D中取下紙帶前應(yīng)先斷開(kāi)電源BECAD9電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,它的工作電壓是_V,當(dāng)電源的工作頻率是50 Hz時(shí),它打點(diǎn)間隔是_s.一個(gè)同學(xué)在用電火花計(jì)時(shí)器研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí),打出了一條紙帶如圖所示,測(cè)出相鄰各點(diǎn)間的距離分別為：AB1.99 cm,BC3.01 cm,CD4.00 cm,DE4.00 cm,EF4.01 cm,FG4.98 cm,GH6.01 cm,HI_；_.答案：交流2200.02小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)的位移不相等小車(chē)在CF段的運(yùn)動(dòng)可近似看做勻速運(yùn)動(dòng),因在同樣的計(jì)時(shí)間隔內(nèi)的位移近似相等10一個(gè)同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶分析小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度時(shí),從幾條紙帶中選出了一條不完整的紙帶,如圖所示紙帶上有七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所用交流電的頻率為50 Hz,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)在圖中,單位是厘米計(jì)算0