高一物理《第4節(jié) 實驗：用打點計時器測速度》學案

1、山西省永濟市涑北中學高一物理第4節(jié) 實驗：用打點計時器測速度學案班級_簇號_姓名_ 學號_學習要求基本要求1.知道電磁打點（電火花）計時器的結構及名稱.2.知道電磁打點（電火花）計時器的作用，說出所使用的電源電壓及打點計時器打相鄰兩個點的時間間隔.3.掌握電磁打點（電火花）計時器的使用方法.4.能設計“用打點計時器測速度”的實驗記錄表.5.會根據(jù)紙帶上點跡的疏密程度判斷速度的大小，計算物體運動的平均速度.6.理解用平均速度表示瞬時速度所采用的思想方法，會用這個思想方法計算瞬時速度.7.能運用實驗數(shù)據(jù)描繪vt圖象，并根據(jù)畫出的圖象說明物體運動的快慢.發(fā)展要求會合理選取計算瞬時速度時的時間間隔.說

2、明1.不要求了解電磁打點（電火花）計時器內(nèi)部結構和技術細節(jié).2.不要求理解借助傳感器用計算機測速度的原理.3.不要求理解氣墊導軌和數(shù)字計時器研究運動的原理.自主學習知識梳理自主探究1.打點計時器（1）電磁打點計時器是一種記錄運動物體在一定_內(nèi)發(fā)生_的儀器，它使用_電源，由學生電源供電，工作電壓在_以下.當電源的頻率是50 Hz時，它每隔_打一個點.使用打點計時器時，紙帶應穿過_，復寫紙應套在_，并要放在紙帶的_面；應把_電源用導線接在_上；打點時應先_，再讓紙帶運動.（2）電火花計時器的原理與電磁打點計時器相同，也使用_電源，工作電壓為_，不過它利用_在紙帶上打出點跡，紙帶運動時受到的阻力_，

3、實驗誤差也_.（3）圖141為電磁打點計時器的構造圖，圖中標出了幾個主要部件代號.它們的名稱分別是：_，_，_，_，_，_，_，_. 圖1412.用打點計時器測量瞬時速度在紙帶上選取兩個相近的點，測出位移x和時間t，則_是紙帶在這段時間上的平均速度，時間越短，平均速度越接近于某一點的瞬時速度.因此當時間較短時，其平均速度可以表示_.3.用圖象表示速度物體的運動可以用圖象描述.以_為縱軸，_為橫軸建立直角坐標系，來描述_的變化規(guī)律.1.打點計時器工作電源能用直流電嗎？2.電火花計時器和電磁打點計時器工作條件有何不同？3.在利用打點計時器打出的紙帶求某點的瞬時速度時，時間間隔大一點好還是時間間隔小

4、一點好？例題剖析應用點一：理解打點計時器的原理 例1：電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50 Hz時，振針每隔_s打一個點.現(xiàn)在用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50 Hz時，如果仍按50 Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值_.拓展練習11：當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕.下列關于紙帶上點痕的說法中，哪些是正確的（ ）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.點痕在紙帶上的分布情況，反映了物體的質量和形狀D.紙帶上點痕的分布情況，反映了物體的運動情況應用點二：紙帶分析、測量

5、和計算 例2：打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖147所示，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，B點的瞬時速度更接近于_m/s.圖147誤區(qū)警示：求某點瞬時速度時，我們應取此點兩側靠近此點的兩點間的平均速度，但這兩點并不是靠的越近越好.因為兩點距離太小，距離上測量的相對誤差將會變大.拓展練習21：一打點計時器所用電源頻率是50 Hz，如圖148所示，紙帶上的A點先通過計時器，A、B間歷時_s，位移為_m，這段時間內(nèi)紙帶運動的平均速度是_m/s，BC段平均速度是_m/s，AD段平均速度是_m/s.圖148應用點

6、三：速度時間圖象（vt） 例3：A、B兩物體做直線運動的vt圖象如圖149所示，則A的運動速度大小為_m/s，B的運動速度大小為_m/s.A和B的速度方向_，（填“相同”或“相反”）A的速度_B的速度.（填“大于”“等于”或“小于”），物體A在3 s內(nèi)的位移是_方向_，物體B在4 s內(nèi)的位移是_m，方向_.圖149圖1410點評：學會從圖象中獲取信息，速度時間圖象表示速度隨時間的變化規(guī)律.拓展練習31：物體沿直線運動的vt圖象如圖1410所示，根據(jù)圖象分析5 s內(nèi)物體的運動情況.【自學問題記錄】課堂練習1.電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們不用公式計算可

7、以從紙帶上直接得到的物理量是（ ）A.時間間隔B.位移C.瞬時速度D.平均速度2.用打點計時器研究紙帶的運動規(guī)律時，在拉動紙帶和合上電源開關兩個操作中，應當先進行的操作是（ ）A.先拉動紙帶B.先合上開關 C.拉動紙帶和合上開關同時進行D.先進行哪個操作都可以3.如圖1413所示，是同一打點計時器打出的4條紙帶，其中平均速度最大的是（ ）圖14134.一同學在使用打點計時器時，紙帶上打出的點不是圓點而是一些短線，這可能的原因是A.接在直流電源上B.電源電壓不穩(wěn)C.電源頻率不穩(wěn)D.打點針壓得過緊5.針對第5題出現(xiàn)的問題，應如何調節(jié)（ ）A.降低電源的頻率B.提高電源的電壓C.降低電源的電壓D.縮

8、短振針的長度6.用接在50 Hz交流電源上的打點計時器，測定小車速度，某次實驗中得到一條紙帶，如圖1416所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4量得0與1兩點間距離x1=30 mm，3與4兩點間的距離x2= 48 mm，則：（1）小車在0與1兩點間平均速度為多少？（2）小車在3與4兩點間平均速度為多少？圖14167.如圖1417所示是拖動紙帶時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.圖1417【課后作業(yè)】1、認真閱讀課本；2、完成課堂練習；3、

9、完成課后作業(yè)【學習后記】印6份第一章運動的描述 第4節(jié) 實驗：用打點計時器測速度例1：解析：本題考查電磁打點計時器的使用及其測量原理.當交流電的頻率為50 Hz時，打點計時器每隔0.02 s打一個點，當交流電的頻率低于50 Hz時，打點計時器打一次點的時間間隔t將大于0.02 s，即t時間內(nèi)的位移我們用0.02 s的位移計算（），因此測出的速度將比真實值偏大.例2：解析：由題意知，相鄰兩點間的時間間隔為0.02 s.AC間的距離為1.40 cm=0.014 0 m，AD間的距離為2.50 cm=0.025 0 m.由公式v=得，vAC= m/s=0.35 m/s，vAD= m/s0.42 m/s.B點的瞬時速度更接近于0.35 m/s.例3：解析：由圖象可知：A和B都做勻速直線運動，A的速度大小為10 m/s，B的速度大小為5 m/s，A沿規(guī)定的正方向運動，B的運動方向跟規(guī)定的正方向相反，所以A、B速度方向相反.速度的正、負只表示方向不表示大小，所以A的速度大于B的速度.A的位移等于圖中A的圖線下方與t軸圍成圖形的面積x1=v1t=30 m，因為在t軸上方故位移方向與規(guī)定正方向相同.B的位移等于圖線與t軸圍成的面積x2=v2t=20 m