1.4用打点计时器测速度学案

1、1.4用打点计时器测速度 主 学习目标1了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)2会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度3明确速度一时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象重点与难点1学会使用打点计时器，能根据纸带计算物体运动的瞬时速度2会用描点法描绘物体的速度一时间图象，并从中获取物理信息3处理纸带的方法，用描点法画图象的水平诵读预热备 注1电磁打点计时器和电火花计时器在接通50 Hz的交流电源时，打点时间间隔都是0.02 s。电磁打点计时器通常的工作电压为4-6伏；电火花打点计时器通常的工作电压为220伏

2、。 2当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示相应时间间隔中物体的位移，根据平均速度的定义式，当t很短时，可以认为等于t时刻的瞬时速度。展示导入两位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走，请问能否通过他们的漏沙情况来判断他们的运动情况？当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和

3、位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度。探究准备1、仪器构造（1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 （2）下图为电火花计时器的构造图问题1：电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么?2、仪器原理电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生 的仪器，它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔 打一个点，通电前把

4、纸带穿过 ，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下， 便振动起来，带动其上的 上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较 ，实验误差也就比较 。 3、速度时间图象（v-t 图象） 用来描述 随 变化关系的图象。4、偶然误差是指由 因素造成的，用 的方法可以减小偶然误差。系统误差是由 、 造成的，特点是多次重复测量的结果总是 真实值，呈现单一倾向。

5、5、相对误差等于 。6、有效数字是指带有一位 的近似数字。合作探究探究一：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度和某点的瞬时速度？情景：练习使用打点计时器（1）把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源（2）将纸带穿过打点计时器限位孔，先启动开关，再用手水平地拖动纸带，纸带上就打出一行点。 （3）断开电源，取下纸带，从能够看清的某点开始，往后每隔4个点取一计数点，在纸带上用数字0、1、2、3、4、5标出，点0作为计时起点，同时测量各计数点到0之间的距离，填入表中。（4）计算各点附近的平均速度，把它当做计时器打下这些点时的瞬时速度，填入表中。位置012345x/cmt/sV/m.s-1思考与

6、讨论：(1)为何要先启动开关，再用手拖动纸带？(2) 为何实验结束时要先断开电源，再取下纸带？探究二：如何画出速度-时间图象？情景：小车的速度随时间变化的规律（1）按照实验装置图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源（2）把一细线系在小车上，细线绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；（3）把小车停靠在打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，在纸带上打下一系列的点。（4）小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；（5）换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析，舍弃开头比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点0，作为计时零点，后面

7、每个四个点取一个计数点。（6）对各计数点进行测量，测量各计数点到0之间的距离，将测出的x和t记入表内。位置012345x/cmt/sV/m.s-1（7）再计算各点的瞬时速度填入表内。（8）以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点、画线。注意事项1平行：纸带和细绳要和木板平行2两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带3防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞当堂检测1.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用 电源的 仪器，电磁打点计时器的工作电压是 ，电火花打点计时器的工作电压是 .当电源频率是50 Hz时，

8、它每隔 s打一次点。若打点计时器采用50Hz的交流电供电，并且每打5个点选一个计数点，那么，相邻数点之间的时间间隔为_.2.接通电源与释放纸带(或物体)，这两个操作时刻的关系应当是（ ）A.先接通电源，后释放纸带 B.先释放纸带，后接通电源C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以3.根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度4关于误差，下列说法正确的是（ ）A仔细测量可以避免误差 B误差是实验中产生的错误C采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差D实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差5用

9、毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（ ）A1.502 m B1.6214 m C12.40 cm D4.30 mm6利用打点计时器打出的纸带（ ）A能准确地求出某点的瞬时速度 B只能粗略地求出某点的瞬时速度C能准确地求出某段时间内的平均速度 D可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度课后作业7如图所示，小球沿平直轨道MN运动，从A点开始计时，每隔0.5s记录或拍照一次小球的位置(图中用黑点表示)由图可以看出：(1)小球在AB段做_运动，速度大小为_m/s，小球在经过坐标为4dm的点时，速度的大小为_m/s.(2)小球在BC段做_运动，在该段的平均速度为_m/s.(3)小球在整个AC段做_运动，平均速度为_m/s.8如图所示，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，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_m/s，在