第4節(jié)　實驗：用打點計時器測速度

1、第4節(jié)實驗：用打點計時器測速度1圖1為電磁打點計時器的構(gòu)造圖，圖中標出了幾個主要部件的代號，它們的名稱分別是圖1_；_；_；_；_；_；_；_.2電磁打點計時器和電火花計時器的原理_，它們打點的方式_，電磁打點計時器靠振針和復(fù)寫紙打點，電火花計時器靠_打點使用電火花計時器時，紙帶運動時受到的阻力_，因而實驗誤差_3用打點計時器測瞬時速度，打過點的紙帶，如圖2所示圖2根據(jù)量出A、D間的距離x和時間間隔t算出A、D間的平均速度.用這個速度代表紙帶經(jīng)過B點時的_，如果t再小一些(如A、C之間或A、B之間)用平均速度代表某點的瞬時速度會_4在直角坐標系中，用縱軸表示_，用橫軸表示_，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)

2、在坐標系中_，然后用一條平滑曲線_這些點，這條曲線就是vt圖象，它能直觀地表示質(zhì)點速度隨時間變化的情況5使用電火花計時器在紙帶上打點時，合理的操作順序應(yīng)該是()A接通電源的同時用手牽動紙帶B可以隨意操作，沒有先后順序之分C先接通電源，待打點穩(wěn)定后再用手牽動紙帶D先用手牽動紙帶，后接通電源6運動的物體拉動打點計時器下面的紙帶一起運動時，紙帶上就打下了一系列的小點，這些小點相應(yīng)地表示出了()A物體運動的時間B物體在不同時刻的位置C物體在不同時刻的速度D物體在不同時間內(nèi)的位移7如圖所示為同一打點計時器打出的4條紙帶，其中，平均速度最大的是()【概念規(guī)律練】知識點一打點計時器的原理1電磁打點計時器是一

3、種記錄運動物體在一定_內(nèi)發(fā)生_的儀器，它使用_電源，由學(xué)生電源供電，工作電壓在_以下當(dāng)電源的頻率是50 Hz時，它每隔_打一個點通電前把紙帶穿過_再把套在定位軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的_接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，_便振動起來，帶動其上的_上下振動如果物體帶動紙帶運動，紙帶上各點之間的距離就表示相應(yīng)時間間隔中物體的_電火花計時器是利用_在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器使用時，墨粉紙盤套在_上，并夾在兩條紙帶之間接在_電源上，電壓為_ V，按下脈沖輸出開關(guān)，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電當(dāng)電源頻率為50 Hz時，它每隔_時間打一次點，并且

4、這種計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力較_，實驗誤差較_2電磁打點計時器振針打點周期決定于()A交變電壓的高低B交變電流的頻率C永久性磁鐵磁性的強弱D振針與復(fù)寫紙間的距離知識點二打點計時器的使用3用打點計時器時應(yīng)注意()A無論使用電磁打點計時器還是電火花打點計時器，都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面B使用打點計時器時應(yīng)先接電源，再拉動紙帶C使用打點計時器在拉動紙帶時，拉動的方向應(yīng)與限位孔平行D使用電磁打點計時器和電火花打點計時器都應(yīng)將計時器先固定在桌子上4某學(xué)生在用打點計時器做測定勻速直線運動的實驗時，其開始時的裝配圖如圖3所示，其中有錯誤與不妥之處，請把它找出來圖3

5、知識點三實驗數(shù)據(jù)的處理5.圖4打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖4所示，紙帶上A、C兩點對應(yīng)的時間間隔為_s，紙帶在A、C間的平均速度為 _m/s.在A、D間的平均速度為_ m/s.二者之間B點的瞬時速度更接近于_ m/s.6如圖5所示是打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，試求打點計時器打下B、C、D各點時的瞬時速度：vB_ m/s，vC_m/s，vD_m/s.圖5【方法技巧練】應(yīng)用vt圖象表示物體的運動7.圖6圖6是一個物體運動的vt圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎

6、樣變化的(1)物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？(2)運動的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？8.圖7某物體沿一直線運動，其vt圖象如圖7所示，則下列說法中正確的是()A第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)速度方向相反B第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)速度方向相同C第2 s末速度方向發(fā)生變化D第5 s內(nèi)速度方向與第1 s內(nèi)方向相同1下列關(guān)于打點計時器的說法中，正確的是()A打點計時器可以連續(xù)工作很長時間，前后兩次打點之間，只要時間間隔很短，完全可以在前一次打完點后不關(guān)閉電源B在正常工作的情況下，打點計時器每打兩次點的時間間隔相等C紙帶通過電火花計時器時，不會受到摩擦阻力的作用D電火花計時器是一

7、種比電磁打點計時器先進的計時器，因此，使用電火花計時器進行實驗，結(jié)果一定比使用電磁打點計時器更精確2下列說法中正確的是()A電磁打點計時器和電火花計時器的原理基本一樣B電磁打點計時器和電火花計時器外接的交流電壓一樣C電磁打點計時器和電火花計時器外接的交流電頻率是一樣的D電磁打點計時器和電火花計時器打點的時間間隔都是0.02 s3當(dāng)紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕，下列關(guān)于紙帶上的點痕的說法正確的是()A點痕記錄了物體運動的時間B點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移C點在紙帶上的分布情況，反映了物體的質(zhì)量和形狀D點在紙帶上的分布情況，反映了物體的運動情況4打點計時器所

8、用的電源是50 Hz的交流電，其相鄰點間的時間間隔是T，若紙帶上共打出N個點，這條紙帶上記錄的時間為t，則下列各式正確的是()AT0.1 s，tNTBT0.05 s，t(N1)TCT0.02 s，t(N1)TDT0.02 s，tNT5關(guān)于打點計時器打在紙帶上的點，下列敘述正確的是()A必須從第一個點開始選取整條紙帶B根據(jù)情況選取點跡清晰的部分紙帶C選取的第一個點記數(shù)為1，到第n個點的時間間隔為0.02n sD選取的第一個點記數(shù)為1，到第n個點的時間間隔為0.02(n1) s6一物體做直線運動的圖象如圖8所示，則該物體()圖8A先做加速運動，后做減速運動，速度方向相同B先做加速運動，后做減速運動

9、，速度方向相反C先做減速運動，后做加速運動，速度方向相同D先做減速運動，后做加速運動，速度方向相反7如圖9所示為一物體做勻變速直線運動的圖象由圖象作出的下列判斷中正確的是()圖9A物體始終沿正方向運動B物體先沿負方向運動，在t2 s后沿正方向運動C在t2 s前物體位于出發(fā)點負方向上，t2 s后位于出發(fā)點正方向上D在t2 s時，物體距出發(fā)點最遠題號1234567答案8.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器在紙帶上打點以記錄小車的運動情況在這一實驗中，某同學(xué)操作以下實驗步驟，其中錯誤或遺漏的步驟有(1)_；(2)_A拉住紙帶，將小車靠近打點計時器，放開紙帶，再接通電源B將打點計

10、時器固定在平板上，并接好電路C把一條繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D取下紙帶E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將以上步驟完善后按合理的順序填寫在下面橫線上_9電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器，它的工作電壓是_ V，當(dāng)電源的工作頻率是50 Hz時，它打點間隔是_ s.一個同學(xué)在用電火花計時器研究小車的運動時，打出了一條紙帶如圖10所示，測出相鄰各點間的距離分別為：AB1.99 cm，BC3.01 cm，CD4.00 cm，DE4.00 cm，EF4.01 cm，F(xiàn)G4.98 cm，GH6.01 cm，HI3.98 cm，由以上數(shù)據(jù)

11、可知該小車的運動特點是(需說明理由)：_；_.圖1010一同學(xué)利用打點計時器打出的紙帶分析小車的運動速度時，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，如圖11所示紙帶上有六個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點沒有畫出，所用交流電的頻率為50 Hz，相鄰計數(shù)點之間的距離已標在圖中，單位是厘米圖11(1)計算06點之間的平均速度；(2)打點計時器打第4個點時小車的瞬時速度接近多少？第4節(jié)實驗：用打點計時器測速度課前預(yù)習(xí)練1接線柱線圈永久磁鐵振片振針限位孔復(fù)寫紙紙帶2相同不同電火花和墨粉較小較小3瞬時速度更精確4速度時間描點擬合5C6.ABD7.B課堂探究練1時間位移交流6伏0.02 s限位孔上面振片振

12、針位移電火花紙盤軸交流2200.02 s小小2B3BCDA選項中，都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔，但在使用電磁打點計時器時，是把軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面而電火花計時器，是把墨粉紙盤套在紙盤軸上，并夾在兩條紙帶之間(若用一條紙帶時，是把墨粉紙放在紙帶的上面)B選項中先接電源，再拉動紙帶，這樣可以保證讓盡可能多的點打在紙帶上，能較好地控制實驗進行，B正確C選項中拉動紙帶的方向與限位孔平行，能減小紙帶與限位孔之間的摩擦，C正確為了防止實驗過程中計時器的移動，實驗前都要先把計時器固定在桌子上4電源小車位置解析電磁打點計時器用交流電源而非直流電源，所以錯誤處是電源開始時小車的位置離滑輪太近，致使紙帶打點太少

13、，所以不妥之處是小車位置50.040.350.420.3560.260.300.34解析vBm/s0.26 m/svC m/s0.30 m/svD m/s0.34 m/s7(1)具有一定的初速度(2)變化(3)變化；先變大再不變再變小后反向變大解析(1)由圖象可知，在t0時，v0，所以物體具有一定的初速度(2)在0t3這段時間內(nèi)，速度為正值，說明物體沿正方向運動，t3時刻以后，速度為負值，說明物體沿與正方向相反的方向運動，所以物體運動的方向發(fā)生了變化(3)速度的大小發(fā)生變化，在0t1時間內(nèi)逐漸增大，t1t2時間內(nèi)速度大小不變，t2t3時間內(nèi)速度逐漸減小，在t3時刻速度為零，在t3時刻以后，速度

14、反向，但大小又在逐漸增大方法總結(jié)(1)vt圖象是用圖象直觀地反映速度隨時間變化的工具圖象上每一點表示某一時刻的速度，隨時間的推移可反映速度的變化速度為矢量，其正負表示速度的方向(2)vt圖象表示的是速度隨時間變化的關(guān)系，而不是物體運動的軌跡8B課后鞏固練1BD2.ACD3ABD打點計時器打下的點記錄了物體的位置，而點的個數(shù)又記錄了物體運動的時間，點間的距離記錄了物體運動的位移，故可反映物體的運動情況4C電源頻率f50 Hz，則相鄰點間的時間間隔T s0.02 s，紙帶上共打出N個點，則有N1個時間間隔即t(N1)T，C正確5BD6A根據(jù)圖象可知，物體速度先增大后減小，即先做加速運動，后做減速運動由于圖線在時間軸上方，速度方向都為正，方向相同，故選項A正確7BD物體的運動方向即為速度方向由圖象知，在t2 s前，速度為負，物體沿負方向運動，2 s后速度為正，物體沿正方向運動，A是錯的，B是正確的物體的位置由起點及運動的位移決定取起點為原點則位置由位移決定在vt圖象中，位移數(shù)值是圖象與坐標軸所圍的面積由圖象可知t<2 s時物體的位移為負，t2 s時絕對值最大t2 s后，位移為負位移與正位移的代數(shù)和，絕對值減小，所以t2 s時位移絕對值最大即物體離出發(fā)點最遠，所以D正確，C錯，所以選B、D.8(1)A中應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶(2)D中