高一物理暑期辅导班 1.4实验 用打点计时器测速度学案.doc

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1、1.4实验：用打点计时器测速度学案【走进考场】1.平均速度的定义2．关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是(　　)A．瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B．做变速运动的物体在某段时间内的平均速度的大小，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的大小的平均值相等C．物体做变速直线运动时，平均速度的大小就是平均速率D．物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值【学习目标】1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，会测量物体的速度，掌握一些处理数据的基本方法；2、学会用图象表示速度变化规律的方法。【知识探究】一、练习使用

2、打点计时器[问题情境]1．实验步骤：(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面．(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V的低压交流电源上．(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点．(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．误差分析：(1)使

3、用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．(2)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．(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测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．3．数据处理：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、…作为“计数点”，如图1所示，依次测出O到A、A到B、B到C、…之间的距离x1、x2、x3、….图1打点计时器打点的周期为T，则A、B、C

4、、D、…各点的瞬时速度分别为：vA＝、vB＝、vC＝、vD＝、….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.位置ABCDEF(xn＋xn＋1)/mv/(m/s)[问题延伸]在使用打点计时器时，纸带上出现下列情况各是什么原因造成的？应如何调节？(1)打点不清晰(不打点)．(2)打出的是短线，而不是点．答案　现象原因调节的方法打点不清晰1.振针过高2.电压太低，振幅小3.复写纸用得太久1.把振针适当调低2.适当调高电压3.换新的复写纸打的不是点，是短线1.振针过低2.所加电压太高，振幅过大1.把振针适当调高一些2.适当调低电压二、用图象表示速度

5、[问题情境]许多变化过程可以用图象来表示，如气温的变化、股票的涨跌等，用这种形式表示变化过程有什么优点？[要点提炼]1．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，即得到如图2所示的v－t图象．图22．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，它并不是物体运动的轨迹．3．匀速直线运动的v－t图象(1)匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图3所示，直线a、b分别表示va＝4m/s，vb＝8m/s.图3(2)从匀速直线运动的v－t图象

6、中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图4中画斜线的部分．图4[问题延伸]你能根据v－t图象判断物体的运动情况吗？图5是一个物体运动的v－t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．图5(1)物体从静止开始运动还是具有一定的初速度？(2)速度的大小是否变化？怎样变化？(3)运动方向是否变化？　　　　　　　　　　　　　　　　　　【方法探究】例1　当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹．下列关于纸带上点迹的说法中正确的是(　　)A．点迹记录了物体运动的

7、时间B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况变式训练1　如图6所示是一同学利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为(　　)图6A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．打点针压得过紧例2　如图7所示是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度的大小，并判断物体运动的性质．图7变式训练2　如图8

8、所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为____m/