高中物理实验用打点计时器测速度教学课件新人教必修

第四节实验：用打点计时器测速度学习目标：1.学会使用打点计时器．2．学会利用打出的纸带求瞬时速度．3．能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况．4．会用图象表示速度随时间变化的规律．重点难点：1.打点计时器的正确使用．2．掌握测速度的方法．课前自主学习检测【实验目的】1．了解打点计时器的结构、原理及使用方法．2．会用纸带求速度及根据v－t图象处理数据．4知识主干梳理56789【实验原理】1．打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示电火花计时器电磁打点计时器工作电压220V交流电6V交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02s0.02s记录信息位移、时间计算出的平均速度会更接近C点的瞬时速度，然而两点距离过小，测量误差就会增大，所以两点间位移太大或太小都不合适，应该根据实际情况选取合适的两个点，一般选取距C点最近的两个点来求两点间的平均速度．【实验器材】打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．【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．7．把逃纸带遣上能逐看得寨清的痛某个第点作智为起烫始点O，以圾后的均点分礼别标将上A、B、C、D…作为“计数听点”，如硬图1－4－2所示科，依螺次测协出O到A、A到B、B到C…之间双的距耳离x1、x2、x3….图1－4－2核心要点突破把数刚据填早入下挽表，祸根据男数据寄判断蔽纸带霸是否摇做匀刻速直斜线运许动.位置ABCDEF(xn＋xn＋1)/(m)v/(m·s－1)2．利滨用v－t图象挤分析化物体胡的运烈动(1寄)v－t图象朗的作度法用横减轴表结示时角间t，纵虹轴表映示速德度v，建强立直旗角坐研标系筝．根正据测搬量的瞒数据床在坐茂标系亿中描乖点，兔然后滋用平忧滑的诱曲线粮把这挖些点韵连接励起来索，即某得到驴如图惕所示柴的v－t图象畜．(2概)v－t图象巴的意棉义v－t图象乌非常赞直观娇地反奔映了程速度蔽随时孤间变梯化的载情况锁，它兼并不误是物示体运哥动的讲轨迹锄．(3哄)匀速枣直线码运动魂的v－t图象①匀速扫直线绢运动锦的v－t图象众是与版时间博轴平余行的件直线烤，如爷图1－4－4所示兄，直该线a、b分别野表示va＝4m/状s，vb＝8m/音s.图1－4－4②从匀贤速直带线运绵动的v－t图象挺中不充仅可湖以看悠出速扰度的撞大小摇，并聚且可膊以求秆出位离移，执根据纺位移艘公式x＝vt，在v－t图象般中就局对应幻玉着边值长分慎别为v和t的一散个矩踢形面的积，填如图1－4－5中画掘斜线菊的部峰分．图1－4－5(4督)图象去法是涂处理呈实验市数据绍的常洋用方孔法．禾运用诞图象压处理距数据秒有许陶多优咐点，荐如可素以使萄物理李规律旋直观爽易懂剖，可这以减见小偶娇然误含差，罗可以夹方便顶地获炎得某宽些未期经测味量或要无法笼直接榆测量深的物翼理数研值等交．二、浮误差授分析1．利恨用平吹均速过度来堆代替贞计数斥点的希瞬时沉速度狐自身砍带来于系统锦误差搭．为市减小顷误差逐，应仔取以反计数滋点为驰中心漂的较昼小位贿移Δx来求劝平均蹄速度扒．2．分核段测大量计享数点陆间的卧位移x带来伴误差雹．减核小此橡误差垮的方向法是难一次检测量猫完成拦，即棋一次个测出五各计查数点鼻到起被始计剧数点O的距练离，欧再分圾别计供算出掉各计搭数点醋间的转距离内．3．计她数点猫间的母时间Δt搞错施．计扭数点叠间涉恼及到n个打供印点究，计加数点躬间的辽时间春间隔棕为Δt＝(n－1)×嗽0.鹿02腥s．而忙非Δt＝n×0拉.0卖2拍s.4．作v－t图象严不用吗坐标摘纸、过尺子弊，坐倚标单厕位选殖定的夸不合轻理，界作图选粗糙纺带来踩误差捞．三、慎注意辞事项1．实察验前课，应关将打赶点计廊时器赏固定怀好，激以免肉拉动款纸带并时晃泻动，梦并要挣先轻费轻试兆拉纸排带，狸应无根明显五的阻厚滞现疗象．2．使吼用计液时器住打点芽时，剥应先检接通罪电源售，待喘打点看计时岂器打日点稳籍定后破，再馒拉动负纸带尽．3．手怖拉动浙纸带轧时速再度应碗快一榴些，归以防民点迹技太密狱集．4．使踩用电奏火花凳计时乞器时栏，应湖注意传把纸扯带正坦确穿仿好，景墨粉月纸盘嫌位于涉纸带倍上方拉，使讨用电欣磁打遣点计姐时器绪时，懒应让原纸带凤穿过肌限位姥孔，拾压在对复写孕纸下权面．5．使懒用电殃磁打虎点计获时器端时，榆如打蓬出的证点较何轻或俩是短蜘线，傲应调教整振尾针距维复写姥纸的箩高度耐．6．打来点计屯时器弓不能导连续来工作谨太长犁时间毁，打卸点之雅后应胖立即雾关闭筐电源兰．7．对润纸带单进行船测量叠时，忠不要溪分段颗测量稠各段资的位诵移，次正确纷的做口法是乖一次发测量雁完毕(可先氏统一敢测量衬出各招个测念量点柜到起虏始测缸量点O之间抖的距让离)．读俩数时威应估怒读到洲毫米降的下瘦一位墓．课堂互动讲练打点计时器的使用例1电磁炊打点朽计时典器的绒工作聪电压翠是__亏__理__部__，电蔽火花盐计时遗器的充工作六电压丑是__含__型__焰__，当班电源献频率介是50哗H威z时，方它们贵每隔__坝__纪__挪__疫s打一衫次点搜．使惠用电镜磁打赔点计台时器哑时，撞纸带哄应穿愈过__虫__弄__上__，复只写纸跳要放脖在纸办带的__大__粗__业__伟__面；度打点善时应姑先__挤__虑__庆__，稳果定后钟，再凑让纸犬带运迈动．【精讲姥精析】打点蚂计时惹器分其为两姑种，临电磁远打点却计时涂器使膜用低稍压交这流电嫌源，仓而电恼火花羽计时慌器使搜用22熄0脾V交流岩电，电电源龟频率乖为50笛H抓z时，饼每隔0.净02吨s打一历个点据，电初磁打他点计帮时器伞靠振辟针和懒复写抖纸打铃点，扩纸带欣应穿阴过限点位孔挽，放猜在复轨写纸粥下面卡，拉和动纸忽带前视，应极先接造通电拘源．【答案】6滩V以下22舱0首V0.刮02限位物孔名上莲接通中电源【方法悦总结】两种邪计时凶器的种区别抗：(1姨)工作满电压距不同合；(2丛)工作理原理歪不同撕；(3矩)打点跑方式赔不同泻．对实验操作及步骤的考查例1在用镜打点择计时绝器研欲究小数车在稀重物泼牵引姜下运宁动的桶实验誓中，景某同割学有昏如下闸操作耀步骤巨，其糠中错骆误的堪步骤寒是__坝__逮__盯__耻__既__视__资__锯__边__，有仗遗漏经内容怪的步潜骤是__说__童__蛇__罩__牛__驰__芦__．A．拉商住纸拔带，含将小补车移题至靠饭近打览点计捎时器厉处，仁松开弊纸带扫后再帝接通骆电源B．将脆打点稠计时片器固办定在堵平板山上，驶并接梅好电揪路C．把擦一条鞠细绳暑拴在奔小车安上，棕细绳袜跨过帜定滑壤轮下就面悬贱挂适遇当的狮钩码D．取践下纸样带E．放愚手，音使小拘车在需平板零上运氧动F．将坐纸带寸固定去在小泄车尾芳部，计并穿纤过打死点计典时器菜的限中位孔将以洪上步扩骤完哭善后钱合理简的序贪号排芦列为__凑__撇__异__烦__扯__．【精讲最精析】合理壮的步京骤如或下：B．将况打点蚀计时存器固省定在辅平板渣上没秋有滑论轮的应一端干，并绢接好假电路F．将掠纸带奸固定柱在小净车尾宝部，凝并穿免过打轨点计执时器香的限船位孔C．把材一条参细绳菊拴在话小车粮上，询细绳纳跨过冷定滑售轮下寇面悬源挂适释当的强钩码A．拉询住纸打带，涉将小羊车移模至靠阶近打荷点计载时器篮处，酿接通酱电源E．放访手，盖使小名车在淘平板肯上运鸭动D．断踩开电镜源，竞取下干纸带【答案】ABDBF屡CA飞ED【方法堆总结】学会侄打点卫计时涛器的而使用侨是本肢节的拣一个趣重要木内容瓜，打冲点计辈时器河的使爆用步狼骤是替要严甚格遵厅守的牌，不钢能混痒乱．实验数据的处理例3如图文所示把是用僵打点腐计时搅器测刺瞬时扁速度孔实验米时得竭到的设一条玻纸带惨的一滩部分场，从0点开队始依赢照打移点的表先后翼依次阳标为0、1、2、3、4、5、6…，现删在量够得0、1间的岩距离x1＝5.胆18cm,1、2间的能距离x2＝4.锅40沃c合m,2、3间的柏距离x3＝3.立62堡c兼m,3、4间的脑距离x4＝2.捧78剥c若m,4、5间的炮距离x5＝2.雨00获c羽m,5、6间的轧距离x6＝1.椒22cm陶(f＝50融H兴z)．(1线)根据赤上面午记录厚，计纲算打乌点计看时器学在打1、2、3、4、5点时宾的速紫度并截填在