资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/9 Sunday,#,2024/10/1,第1章实验：利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度,2022/10/11第1章实验：利用打点计时器测量匀变速直线,目标,定位,1.,了解电磁打点计时器的构造及工作原理，并学会使用打点计时器,.,2,.,掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度,.,3,.,能根据纸带求匀变速直线运动的加速度,.,目标定位1.了解电磁打点计时器的构造及工作原理，并学会使,内容索引,知识探究,新知探究 点点落实,达标检测,当堂检测 巩固反馈,内容索引知识探究达标检测,知识探究,知识探究,1.,器材：电磁打点计时器,、,、,纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码,、,、,坐标纸,.,2.,了解打点计时器,(1),电磁打点计时器如图,1,所示，是一种,使用,、,电源,的计时仪器，工作电压,为,V.,一、实验器材,交流电源,刻度尺,低压,交流,4,6,图,1,(2),当电源频率是,50 Hz,时，电磁打点计时器每,隔,s,打一次点,.,0.02,1.器材：电磁打点计时器、纸,二、实验原理,1.,打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置和物体运动的时间,.,2.,根据纸带计算某时刻的瞬时速度,根据,可,求任意两点间的平均速度，把这个平均速度值看成这段时间中间时刻的瞬时速度,.(,注：学习第,2,章后，就会知道，匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,).,二、实验原理1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻,3.,加速度的计算,(1),根据,计算,出物体的加速度,.,(2),由,v,t,图像，利用图线的斜率求出物体的加速度,.,3.加速度的计算,三、实验步骤,1.,如图,2,所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路,.,图,2,2.,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，把打点计时器的两个接线柱接到,4,6 V,的低压交流电源上,.,三、实验步骤1.如图2所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验,3.,把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的另一端固定在小车的后面,.,4.,把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复实验三次,.,3.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码,四、数据处理,1.,挑选纸带并测量,在三条纸带中选择一条点迹最清晰的,.,为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点,(0,点,),，每,5,个点,(,相隔,0.1 s),取一个计数点进行测量，如图,3,所示,.(,相邻两点间还有,4,个点未画出,),图,3,四、数据处理1.挑选纸带并测量图3,2.,瞬时速度的计算和记录,(2),设计表格并记录相关数据,位置,0,1,2,3,4,5,6,7,时刻,t,/s,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,v,/(ms,1,),2.瞬时速度的计算和记录(2)设计表格并记录相关数据位置01,3.,加速度的计算,图,4,3.加速度的计算图4,五、注意事项,1.,开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器,.,2.,先接通电源，等打点稳定后，再释放小车,.,3.,打点完毕，立即断开电源,.,4.,选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当选取计数点,(,注意计数点与计时点的区别,),，弄清楚所选的时间间隔,T,等于多少,.,一般在纸带上每隔,4,个点取一个计数点，即时间间隔为,T,0.02,5 s,0.1 s.,5.,在坐标纸上画,v,t,图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在坐标平面中央,.,五、注意事项1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.,6.,利用描出的点作,v,t,图像时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大多数点在直线,(,或曲线,),上，不在线上的点均匀分布在直线,(,或曲线,),两侧，个别离线较远的点舍去,.,6.利用描出的点作vt图像时，不要将相邻的点依次相连成折线,典例,精析,例,1,在,“,利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度,”,实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤,(,遗漏步骤可编上序号,G,).,A.,拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源,B.,将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路,C.,把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码,D.,取下纸带，再断开电源,E.,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,F.,从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量,分析,典例精析例1在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”,错误和遗漏,：,_,；,_,；,G,._,；,正确的步骤顺序为,_.,A,中应先接通电源，再放开纸带,D,中应先断开电源，再取下纸带,换上,新纸带，重复实验两次,BECADGF,答案,错误和遗漏：A中应先接通电源，再放开纸带BECADGF答案,例,2,某同学在,“,利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度,”,的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,共,7,个计数点,.,相邻计数点间的距离如图,5,所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为,0.1 s.(,本题计算结果均保留,3,位有效数字,),图,5,例2某同学在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的,(1),在实验中，使用打点计时器时应先,_,_,_,再,_,_,_(,填,“,释放纸带,”,或,“,接通电源,”,).,接通电源,释放纸带,解析,在,实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带,.,(2),每两个计数点间还有,_,个,点没有标出,.,4,答案,解析,(1)在实验中，使用打点计时器时应先_再_,(3),试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔,0.1 s,测一次速度，计算出打下,B,、,C,、,D,三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表,.,v,B,v,C,v,D,v,E,v,F,数值,(m/s),0.640,0.721,0.400,0.479,0.560,答案,解析,(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1 s测一次速,(4),将,B,、,C,、,D,、,E,、,F,各个时刻的瞬时速度标在图,6,直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,.,图,6,答案,见解析图,解析,图线如图所示：,答案,解析,(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标,达标检测,达标检测,1.,如图,7,所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带，他将两条纸带,(,甲、乙,),上下并排放在一起进行比较，在图中,A,、,B,两点之间，两条纸带,(,甲、乙,),运动的时间之比,是,A.1,1 B.2,1,C.1,2 D.,无法,比较,答案,1,2,图,7,解析,1.如图7所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带，他将两,2.,在,“,用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度,”,的实验中，打点计时器接在,50 Hz,的低压交变电源上,.,某同学在打出的纸带上每,5,点取一个计数点，共取了,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个计数点,(,每相邻两个计数点间的四个点未画出,),，如图,8,所示,.,从每一个计数点处将纸带剪开分成五段,(,分别为,a,、,b,、,c,、,d,、,e,段,),，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在,xOy,坐标系中，如图,9,所示,.,图,9,图,8,1,2,2.在“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验中，打,(1),请你在,xOy,坐标系中用最简洁的方法作出能表示,v,t,关系的图线,(,在图,9,中作答,),，并指出哪个轴相当于,v,轴？,_.,v,t,图线见解析图,y,轴相当于,v,轴,解析,以,纸带宽度为时间单位,0.1 s.,x,轴相当于,t,轴，,y,轴相当于,v,轴，每段纸带上端中点的纵坐标相当于这段时间中间时刻的瞬时速度,.,把纸带上端中点连起来就得到,v,t,图线,.,答案,解析,1,2,(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示vt关系,(2),从第一个计数点开始计时，为了求出,0.15 s,时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？,_.,b,段,解析,用,b,纸带的长度除以,0.1 s,就是完成,b,纸带这段长度的平均速度，也近似等于,0.15 s,时刻的瞬时速度，故需测出,b,段纸带的长度,.,答案,解析,1,2,(2)从第一个计数点开始计时，为了求出0.15 s时刻的瞬时,
展开阅读全文