人教版必修一 1.4 实验：用打点计时器测速度 课件（19张）.ppt

第一章运动的描述 第4节实验 用打点计时器测速度 知识点索引连接 打点计时器 用打点计时器测速度 速度 时间图象 误差分类与有效数字 打点计时器 要点 1 打点计时器的构造 2 工作原理及使用方法 3 两种计时器间的差异 典例 对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中 正确的是a 电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电b 两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样c 电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸d 电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘 电磁打点计时器使用的是4 6v的低压交流电 电火花打点计时器使用的是220v的交流电 a正确 两者的打点周期都与交流电频率相等 b正确 电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘 电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸 cd错误 解析 练习 1 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 2 如图所示 根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动abcd 3 2018 江西省瑞金三中 关于电磁打点计时器的使用 下列说法正确的是a 电磁打点计时器使用的是6v以下的直流电源b 在测量物体速度时 先让物体运动 后接通电源c 使用的电源频率越高 打点的时间间隔就越短d 同一纸带上打的点越密 说明物体运动得越快 1 abc 解析 如果复写纸放反 就不会在纸带上打下点 a正确 打点计时器使用的是交流电源 若打点计时器接在直流电源上 打点计时器的振针不振动 不打点 b正确 振针过短 振针振动时不能接触纸带 即不会在纸带上打下点 c正确 纸带运动过快 仍然会在纸带上打下点 相邻的两个点的距离会较大 d错误 2 b 解析 相邻点间的时间间隔相同 所以看点间距的变化可判断物体的运动 故b表示物体做匀速运动 答案与解析 3 c 解析 a 电磁打点计时器使用的是6v以下的交流电源 故a错误 b 实验过程应先接通电源 后释放纸带 否则在纸带上留下的点很少 不利于数据的处理和减小误差 故b错误 c 打点的时间间隔取决于交流电压的频率 电源频率越高 打点的时间间隔就越小 故c正确 d 同一纸带上打的点越密 说明物体运动得越慢 故d错误 用打点计时器测速度 要点 一 实验目的 三 实验步骤 二 实验器材 四 注意事项 五 数据分析与处理 典例 打点计时器使用交流电 把电磁打点计时器固定在桌子上 让纸带穿过限位孔 并压在复写纸下面 若打6个点 则有5个时间间隔 故这段纸带记录的时间 t 5 0 02s 0 1s 实验步骤的排列一般要先安装器材 然后进行实验 故实验步骤的合理顺序是baedcf 解析 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步骤 将各步骤的字母代号顺序写在空白处 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50hz的低压 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 填 插孔 或 限位孔 并压在 填 白纸 或 复写纸 下面 c 用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离 x d 切断电源 取下纸带 如果共有6个清晰的点 则这段纸带记录的时间 t 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 利用公式计算纸带运动的平均速度 实验步骤的合理顺序是 交流 限位孔 复写纸 0 1s baedcf 练习 1 2018 云南省玉溪市易门一中 在 探究小车速度随时间变化的规律 实验中 未启动打点计时器 小车应放置在a 靠近打点计时器位置b 长木板上的滑轮附近c 打点计时器与滑轮的中点处d 任意位置 2 当纸带与运动物体连接时 打点计时器在纸带上打出点痕 下列关于纸带上的点痕的说法正确的是a 点痕记录了物体运动的时间b 点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移c 点痕在纸带上的分布情况 反映了物体的质量和形状d 点痕在纸带上的分布情况 反映了物体的运动情况 3 如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的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 1 根据上面的记录 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 2 根据 1 中表格的数据 在图中画出小车的速度 时间图象 并说明小车速度变化的特点 1 21 00 80 60 4 1 a 解析 打点计时器应固定在长木板上 在固定滑轮的另一端 为了在纸带打更多的点 开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端 故a正确 bcd错误 2 abd 解析 打点计时器打下的点记录了物体的位置 而点的个数又记录了物体运动的时间 点间的距离记录了物体运动的位移 故可反映物体的运动情况 abd正确 c错误 答案与解析 3 解析 1 打点计时器打点1时的速度可以用0和2间的平均速度来表示 v1 119 8cm s 1 2m s 同理可求得打点2 3 4 5的瞬时速度v2 1 0m s v3 0 8m s v4 0 6m s x5 0 4m s 2 将表格中的数值在坐标纸上描出对应的点 这些点基本上分布在一条直线上 用直线连接这些点 得出小车的速度 时间图象 如图所示 从图象中可以看出 小车的速度均匀变小 速度 时间图象 要点 2 图象的意义 1 速度时间图象的建立 3 从图象上获取的信息 1 任意时刻质点的瞬时速度及方向 2 判断质点的运动性质 3 两图线的交点的意义 4 截距的意义 5 图线与横轴围成的面积的意义 反映速度随时间变化的规律 匀速直线运动或变速直线运动图线倾斜程度越大速度变化越快 典例 2018 陕西省韩城市 甲 乙两车在平直公路上同向行驶 v t图象如图所示 已如两车在t 3s时并排行驶 则a 在t 1s时 甲车在乙车后方b 在t 0s时 甲车在乙车前15m处c 两车另一次并排行驶的时刻是t 2sd 甲乙两车两次井排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 解析 练习 1 某物体的运动规律如图所示 下列说法中正确的是a 物体在第1s末运动方向发生变化b 第2s内 第3s内的速度方向是相同的c 物体在第2s内返回出发点 向反方向运动d 在这7s内物体做往复运动 2 有四个运动的物体a b c d a b运动的s t图象如图甲所示 c d从同一地点沿同一方向运动的v t图象如图乙所示 则下列说法中正确的是a a b均做匀速直线运动且a的速度比b更大b 在0 3s时间内b的位移为15mc t 3s时 c追上dd t 3s时 c与d间距最大 1 d 解析 物体在第1s末运动方向没有发生变化 a错 第2s内 第3s内的速度方向是相反的 b错 物体在第2s内位移变大 向正方向运动 c错 整个过程中物体做的是往复运动 d正确 2 ad 解析 由图甲可知 a b做匀速直线运动 图线a的斜率更大 则a的速率较大 a正确 在0 3s时间内b的位移为10m b错误 由图乙可知 t 3s时 c d速度相等 之后c的速度大于d的速度 c在靠近d 故t 3s时c d间距最大 c错误 d正确 答案与解析 误差分类与有效数字 要点 2 误差分类 1 误差定义 3 有效数字 1 有效数字的位数 2 不需要估读的仪器 1 误差来源分类 系统误差偶然误差 2 分析数据分类 相对误差绝对误差 典例 关于测量误差 有效数字问题 下列说法中正确的是a 若仔细地多测量几次 就能避免误差b 系统误差的特点是测量值比真实值总是偏大或总是偏小c 3 20cm 0 032cm 3 20 102cm的有效数字位数相同d 要减小系统误差就得多次测量取平均值 在实验过程中 由于受所用仪器和测量方法的限制 测量值和真实值会有差异 这就是误差 误差和错误不同 作为误差来说不可避免 只能尽量减小 在实际中经常用多次测量求平均值的办法来减小偶然误差 但是由于系统的原因造成的误差只能通过使用精密仪器或者改进实验方法来减小 故b正确ad错误 3 20cm和3 20 102cm有三位有效数字 0 032cm有 两位有效数字 故c错误 解析 练习 1 采用下列哪些措施 有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差a 改用6v直流电源b 将电磁打点计时器换成电火花计时器c 用平整的纸带 不用褶皱的纸带d 纸带理顺摊平 不让它卷曲 歪斜 2 关于测量 下列说法正确的是a 测量长度要有估计数字 估计数字的位数越多 误差就越小b 在记录测量结果时 只写数值 不写单位是毫无意义的c 记录测量的结果 所用单位不同时 不会影响测量结果的准确程度d 为了减小误差 进行任何一个测量 都要采取多次测量求平均值的方法 3 在练习使用打点计时器实验中 用 图象法 处理实验数据时 为了减小误差a 应使纵 横坐标每单位长度表示的数值大一些b 应使纵 横坐标每单位长度表示的数值小一些c 为使图线通过每个实验数据点 应将图线画成折线d 应将图线画成直线或光滑曲线 让数据点大致均匀分布在图线附近 个别离线较远的点可舍去 1 bcd 解析 打点计时器需要交流电源 a错误 电火花打点计时器是通过电火花将墨粉纸盘上的粉墨打到纸带上的 不需要接触 所以摩擦力小 b正确 平整的纸带通过打点计时器时受到的摩擦比褶皱的小 c正确 将纸带理顺摊平 不让它卷曲 歪斜可减小纸带与计时器间的摩擦 d正确 2 bcd 解析 测量长度估读数据的时候 并不是估计数字的位数越多 误差就越小 只能估读到精确度的下一位 a错误 在记录测量结果时 只写数值 不写单位是毫无意义的 因为不同单位的含义不同 b正确 记录测量的结果 所用单位不同