内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂伦春旗大杨树三中高中物理1.4实验:用打点计时器测速度导学案新人教版必修1
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2022-08-25 12:29:59
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必修一1.4实验:用打点计时器测速度(学案)课前预习学案:预习目标:1、了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法;2、知道两种计时器的工作电压,打点周期。预习内容:一、电磁打点计时器(阅读说明书)工作电压:打点周期振针打点不清晰或打不出点的原因可能是什么?应怎样调节?二、电火花式计时器(阅读说明书)工作电压:打点周期从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?提出疑惑:课内探究学案: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,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。学习过程:练习使用电磁打点计时器.(1)把电磁打点计时器固定在桌子上面。(2)接通10V以下交流电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,立即关闭电源。(3)取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,如果数出n个点,点之间的间隔数为(n-1)个,用Δt=0.02(n-1)s,计算出纸带从第一个点到第n点的运动时间。(4)用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。利用公式v=Δχ/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度,把测量和计算的结果填入表1中。表1:纸带在某段时间内的平均速度点数n点间隔数n-1运动时间Δt(s)位移Δχ(m)平均速度v(m/s)(5)4把打点计时器固定在长木板上,钩码通过细线拴在小车前,小车后连接纸带,打开电源,钩码拉着小车打出一条纸带。在纸带上找出连续的六个点,分别标上记号A、B、C、D、E、F,用刻度尺量出相邻的两点间的距离Δχ1,Δχ2,Δχ3,Δχ4,Δχ5,把数据填入表2,根据这些数据,判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动,是加速运动还是减速运动,并写明理由。表2:纸带的运动情况A和B的距离Δχ1(m)B和C的距离Δχ2(m)C和D的距离Δχ3(m)D和E的距离Δχ4(m)E和F的距离Δχ5(m)判断结果和理由:(6)在纸带上方选取点能看清的一段,将某个能看清的点表为0,以后每隔0.1s标一个测量点,测量包含某个测量点在内的一段位移Δχ,记录在表3中,同时记录对应的时间Δt(设电源频率是50Hz)。表3:纸带在几段时间中的位移和平均速度位置012345Δχ(m)Δt(s)v(m/s)(7)建立v-t坐标系,在坐标纸上画出小车的速度时间图像,并从图像上说明小车的运动情况。当堂检测:1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ()A.时间间隔B.平均速度C.位移D.瞬时速度2.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是()A.复写纸放反B.使用了直流电源C.振针过短D.纸带运动过快3.打点计时器打点的周期,决定于()A.交流电压的高低B.交流电的频率;C.永久磁铁的磁性强弱;D.振针与复写纸间的距离.4.在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是()A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车;B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点。C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01S。D.实验中应使小车速度尽量小些。45.一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,这可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上;B.电源电压不稳定;C.打点计时器使用的电压频率不稳定;D.振针到复写纸片的距离太小课后练习与提高:6.在练习使用打点计时器的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,步骤顺序排列正确的是()①把计时器上的电源插头插在交流220V电源插座上,按下脉冲输出开关,用手水平的拉动两条纸带,纸带上就打下一列小点②把电火花计时器固定在桌子上③将纸带穿过打点计时器的限位孔,检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确的穿好,墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间④用刻度尺测量纸带通过的距离x⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点,记为N,则点子的间隔数为(N-1),纸带的运动时间为(N-1)0.02s⑥计算纸带运动的平均速度:v=Δx/Δt,把结果填入下表:A.①②③④⑤⑥B.②③①④⑤⑥C.②③①⑤④⑥D.②①③⑤④⑥7.质量都是m的物体在水平面上沿直线运动,图1-4中,A、B、C、D是它的运动图象,由图象可知()A.图B表明物体做匀速运动B.图C表明物体做减速直线运动C.图D表明物体做加速直线运动D.图A表明物体做匀速运动8.如图1-5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6,现在量得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm(f=50Hz)4⑴根据上面记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。⑵根据(1)中表格,在图1-6中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。参考答案1.AC2.ABC3.B4.AB5.D6.C7.BCD8.(1)如下表位置12345v/(m·s-1)1.21.00.80.60.4(2)如图-34