2018-2019学年高一物理新人教版必修1全国通用版学案：第1章 4.doc

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1、4　实验：用打点计时器测速度[学习目标]1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律.一、打点计时器及其原理电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6V以下低压交流电源220V交流电源打点周期(电源频率为50Hz)0.02s0.02s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器二、练习使用打点计时器1.实验步骤

2、(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50Hz，电磁打点计时器接6V以下低压交流电，电火花计时器接220V交流电).(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源.(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.(6)利用公式v＝计算出纸带在这段时间内的平均速度.2.注意事项(1)打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”

3、或“远离”)打点计时器的位置.(2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带.(3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源.(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离).三、用打点计时器测量瞬时速度1.原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝.图12.数据处理(1)测量

4、：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D……，如图2所示，依次测出各点到O点的距离，再算出OA、AB、BC……的距离x1、x2、x3…….图2(2)计算：若打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为：vA＝、vB＝、vC＝、vD＝…….(3)列表比较：把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.位置ABCDEFGv/(m·s－1)3.注意(1)为了减小实验误差，A、B、C、D……不一定是连续计时点，比如可以每隔四个点选一个点(称为计数点)，此时两个计数点间的时间间隔T＝0.1s.(2)计算计数点的瞬时速度

5、时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，即vn＝.四、用图象表示速度1.速度－时间图象(v－t图象)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v－t图象.2.v－t图象的意义v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是(填“是”或“不是”)物体运动的轨迹.例如，如图3所示是某质点做直线运动的v－t图象.图3由v－t图象可知在0～4s内速度随时间不断增大，表示质点做加速运动；在4～8s内速度不随时间变化，表示质点做匀速运动；在8～10s内速度随时间不

6、断减小，表示质点做减速运动.质点在t＝0时刻的速度为0.在5s末的速度大小为15m/s.一、打点计时器的应用原理及操作例1　用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处.A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在频率为50Hz的低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过______，并压在________下面.C.用刻度尺测量从计时

7、开始点到最后一个点间的距离Δx.D.切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点.F.利用公式v＝计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺序是________.答案　交流　限位孔　复写纸　(n－1)×0.02s　BAEDCF解析　A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D项中纸带上记录的时间Δt＝(n－1)×0.02s.合理的实验步骤为BAEDCF.【考点】练习使用打点计时器【题点】打点计时器的原理及