實(shí)驗(yàn)一用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度

1、實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度制卷：吳耀方 審核：曹杭云 審批： 日期：2012-9-22一學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 學(xué)習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2. 學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)平均速度。體會(huì)測(cè)瞬時(shí)速度的方法。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，掌握正確的方法，結(jié)果要符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)。二、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1、學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器備注：2、能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度3、會(huì)用描點(diǎn)法描繪物體的速度時(shí)間圖象，并從中獲取物理信息 難點(diǎn)：處理紙帶的方法，用描點(diǎn)法畫圖象的能力三、學(xué)習(xí)內(nèi)容：1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造如圖所示，包含底座、接線柱、線圈、振片、振針、永久磁鐵、限位孔、定位軸等部件。 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用 電源的計(jì)儀器，工作電壓為

2、 ，當(dāng)接通電源時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動(dòng)起來(lái)，振針也就跟著上下振動(dòng)。如果電源的頻率為50Hz，振針就會(huì)通過(guò)復(fù)寫紙每隔 s在紙帶上打出一個(gè)小點(diǎn)。 2. 電火花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造如圖甲所示，包含電源插頭、脈沖輸出插座、脈沖輸出開(kāi)關(guān)、壓紙條、紙盤軸、墨粉紙盤等部件。 使用時(shí)， 套在紙盤軸上，并夾在兩條白紙帶之間，接通 交流電源，按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)生的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電。當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，每隔 s在紙帶上打一個(gè)點(diǎn)。 電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。 打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)

3、的時(shí)間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。 3. 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上。備注： 2. 裝好紙帶，連接好電源。 3. 啟動(dòng)電源，用手水平拉紙帶，打完點(diǎn)后立即關(guān)閉電源。 4. 重復(fù)3的步驟再打幾條紙帶。 5. 選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，從某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，標(biāo)出幾個(gè)（一般68個(gè)）點(diǎn)。例1:一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線，這可能的原因是（      ）A接在直流電源上        

4、0;       B電源電壓不穩(wěn)C電源頻率不穩(wěn)                  D打點(diǎn)針壓得過(guò)緊 問(wèn)題1：怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度？問(wèn)題2：如果紙帶上的點(diǎn)跡分布不均勻，那么，點(diǎn)跡密集的地方表示運(yùn)動(dòng)的速度較大還是較??？4. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度據(jù)量出的D、G間的距離和時(shí)間間隔，算出D、G間的平均速度。用這個(gè)速度代表紙帶經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的 ，如果再小一些（如D

5、、F之間），用平均速度代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度會(huì) 。即：某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含該點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來(lái)表示。如圖所示，或 說(shuō)明 在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，可利用公式來(lái)求解。但須注意的是，如果取離E點(diǎn)越近的兩點(diǎn)來(lái)求平均速度，這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 5. 用圖象表示速度質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度可以用圖象來(lái)表示。在平面直角坐標(biāo)系中，用縱軸表示 ，用橫軸表示 ，將各個(gè)時(shí)刻的速度在坐標(biāo)平面上表示出來(lái)。然后用 “擬合”所描各點(diǎn)，這就是速度一時(shí)間圖象或v-t圖象。三典型例題例2. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上的點(diǎn)跡，直接記錄了A. 物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B. 物體在不同時(shí)刻的位置C. 物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移D. 物

6、體在不同時(shí)刻的速度例4 如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量的情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為 ms，在A、D間的平均速度為 ms，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于 ms。四鞏固練習(xí)1. 下列關(guān)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說(shuō)法中正確的是 （ ） A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電源 B. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源 C. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02sD. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s2. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意 （ ） A. 無(wú)論使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，都應(yīng)該把紙帶穿過(guò)限位孔，再把套在軸上

7、的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面B. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源，再拉動(dòng)紙帶C. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，拉動(dòng)紙帶的方向應(yīng)與限位孔平行 D. 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先固定在桌子上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 B. 只能粗略地求出某點(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某同學(xué)將紙帶穿過(guò)限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，拉動(dòng)紙帶，但在紙帶上打不上點(diǎn)，其可能原因是 ( )A復(fù)寫紙放反 B使用了直流電源 C振針過(guò)短 D紙帶運(yùn)動(dòng)過(guò)快5小車拖動(dòng)的紙帶經(jīng)過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個(gè)連

8、續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出這6個(gè)點(diǎn)間的距離為18 cm，則 ( )A小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.03m/sB小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.5m/sC小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.8m/sD小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為180m/s6某同學(xué)用手水平地拉動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，紙帶上打下了一列點(diǎn)，他要根據(jù)這些點(diǎn)計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度，下列操作正確的是 ( )A他首先查清共有多少個(gè)點(diǎn)B首先從第一個(gè)能看清的點(diǎn)數(shù)起，查清共有多少個(gè)點(diǎn)C分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，然后相加，把相加的結(jié)果作為所有能看清點(diǎn)間的長(zhǎng)度，用來(lái)計(jì)算平均速度D分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，用來(lái)計(jì)算各段的平均速度7打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期，決定于 ( )A交流電壓的高

9、低 B. 交流電的頻率；C永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱； D. 振針與復(fù)寫紙間的距離8在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，步驟順序排列正確的是 ( ) 把計(jì)時(shí)器上的電源插頭插在交流220 V電源插座上，按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，用手水平的拉動(dòng)兩條紙帶，紙帶上就打下一列小點(diǎn) 把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上 . 將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確的套在紙盤軸上，檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好，墨粉紙盤是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間用刻度尺測(cè)量紙帶通過(guò)的距離x 取下紙帶數(shù)一下紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)，記為N，則點(diǎn)子的間隔數(shù)為（N -1），紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（N -1）0.02 s 計(jì)算紙帶

10、運(yùn)動(dòng)的平均速度： v=x/t, 把結(jié)果填入下表：點(diǎn)子數(shù)N點(diǎn)子間隔數(shù)N -1運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s位移x/m平均速度v/(ms-1) A B. C. D. 9某人在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)紙帶經(jīng)0.4 s在紙帶上應(yīng)打下的計(jì)時(shí)點(diǎn)數(shù)目為( ) A. 19個(gè) B. 20個(gè) C. 21個(gè) D.22個(gè)10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(kāi)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=5.18 cm，1、2間的距離x2=4.40 cm，2、3間的距離x3=3.62 cm， 3、4間的距離x4=2.78 cm，4、5間的距離x5=2.00 c

11、m，5、6間的距離x6=1.22 cm （f=50Hz）A B 9 7 5 3 2 1 0 4 6 8 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)的速度并填在下表中。位置12345v/ (ms-1)根據(jù)（1）中表格，在圖畫出小車的速度時(shí)間圖象。并說(shuō)明小車速度變化特點(diǎn)。1.20.040.10.160.2t/sv/m11、 在測(cè)定速度的實(shí)驗(yàn)中，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車速度，實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶如圖所示，0、1、2、3是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有3個(gè)打出點(diǎn)沒(méi)有在圖上標(biāo)出。圖中還畫出了某次實(shí)驗(yàn)將米尺靠在紙帶上進(jìn)行測(cè)量的情況，圖中所給的測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)分別是 、 、 和 。12、. 在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，某次實(shí)驗(yàn)中的紙帶如圖所示，取O為起點(diǎn)位置，每隔5個(gè)間隔為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)使用的電源是50Hz的低壓交流電源，其中OA0.60cm，OB2.4cm，OD9.60cm。已知物體在相等時(shí)間內(nèi)位移的增量相同。則OC距離是 cm；在B計(jì)數(shù)點(diǎn)處的瞬時(shí)