资源描述
高中,物理,栏目导航,高中,物理,第,4,节实验,:,用打点计时器测速度,科学探究实验,解读实验基础,感悟解题规律,解读实验基础,萃取实验精华,一、数据处理,1.,计算瞬时速度,打点计时器打点的周期为,T,若纸带记录的物体运动的信息,用两点间的平均速度可以粗略表示其间某点的瞬时速度,则各点的瞬时速度分别是,科学探究实验,突破实验核心,把计算所得的各点的速度填入下表中,位置,A,B,C,D,E,F,x/m,v/(m,s,-1,),2.v-t,图像的画法,根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,.,二、误差分析,产生原因,减小方法,系统,误差,利用平均速度来代替瞬时速度,用以计数点为中心的较小的,x,来求平均速度,三、注意事项,1.,使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,.,2.,手拉纸带时速度应适当快一些,以防点迹太密集,.,3.,使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面,.,4.,使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度,.,5.,对纸带进行测量时,不要分段测量各段位移,要用长尺一次测量完毕,(,可先统一测量出各个测量点到起始测量点,O,之间的距离,).,9,、,要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。,2024/11/26,2024/11/26,Tuesday,November 26,2024,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,11/26/2024 2:30:44 AM,11,、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,Nov-24,26-Nov-24,12,、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,Tuesday,November 26,2024,13,、,He who seize the right moment,is the right man.,谁把握机遇，谁就心想事成。,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,11/26/2024,14,、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。,26 十一月 2024,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,15,、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。,十一月 24,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,11/26/2024,16,、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。,2024/11/26,2024/11/26,26 November 2024,17,、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,2024/11/26,2,、,Our destiny offers not only the cup of despair,but the chalice of opportunity.,(Richard Nixon,American President),命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。,二二一年六月十七日,2021,年,6,月,17,日星期四,3,、,Patience is bitter,but its fruit is sweet.,(Jean Jacques Rousseau,French thinker),忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。,10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021,4,、,All that you do,do with your might;things done by halves are never done right.,-R.H.Stoddard,American poet,做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行,6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19,5,、,You have to believe in yourself.Thats the secret of success.,-Charles Chaplin,人必须相信自己，这是成功的秘诀。,-Thursday,June 17,2021June 21Thursday,June 17,20216/17/2021,(,教师参考,),其他方案,新方案一利用频闪照相分析计算物体的速度,原理,:,频闪照相法每间隔一定时间曝光一次,从而形成间隔相同时间的影像的方法,.,器材,:,频闪灯、照相机、小球、斜面等,.,方法,:,在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一次,例如每隔,0.1 s,闪光一次,即每秒闪光,10,次,.,当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置,.,通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片,.,点评,:,与打点计时器记录的信息相比,频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交流电源的频率,而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹,.,因此,运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息,又记录了物体运动的位移信息,.,至于求平均速度和瞬时速度,两者都是一样的,.,新方案二借助数字计时器和气垫导轨测速度,见教材,P,24,“,科学漫步”,点评,:,这样测得的速度也不是瞬时速度,而是遮光条在遮光这段时间内滑块的平均速度,.,类型一,感悟解题规律,培养科学思维,实验原理和实验操作,【,例,1】,(2017,唐山质检,),关于“用打点计时器测速度”的实验,:,(1),实验中,除电磁打点计时器,(,含纸带、复写纸,),、小车、一端带定滑轮的长木板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有,.,(,填选项代号,),A.,电压合适的,50 Hz,交流电源,B.,电压可调的直流电源,C.,刻度尺,D.,秒表,E.,天平,核心点拨,(1),电磁打点计时器使用低压交流电源,.,解析,:,(1),实验中必须使用的有合适的,50 Hz,的低压交流电源,计算速度时需要测量各点间的距离,因此还必须有刻度尺,故应选,AC.,答案,:,(1)AC,(2),对于减小实验误差来说,下列采取方法中正确的有,.,A.,选取合适的,n,个点为计数点,B.,使小车运动的尽量慢些,C.,舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算,D.,选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验,E.,实验时尽量让小车远离打点计时器,释放小车后再接通电源,核心点拨,(2),可以从实验操作、纸带的选择与数据处理方面减小实验误差,.,解析,:,(2),选取合适的,n,个点为计数点,有利于测量长度,又使平均速度与瞬时速度更接近,以减小误差,选项,A,正确,;,使小车运动尽量慢些,打出的点较密,为减小测量误差,则所取,n,会较大,计算出的结果误差会较大,选项,B,错误,;,舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算,这样可减小误差,选项,C,正确,;,选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可使得小车运动比较平稳,各点的瞬时速度与实际更接近,可减小误差,选项,D,正确,;,若小车远离打点计时器,且先释放小车后打开电源,会造成点密而少,给测量、计算造成较大误差,选项,E,错误,.,答案,:,(2)ACD,误区警示,使用打点计时器注意的问题,(1),电磁打点计时器需要,4,6 V,低压交流电源,电火花计时器需用,220 V,交流电源,.,(2),使用打点计时器时要注意先接通电源,打点稳定后再释放纸带,.,(3),选择纸带时要注意,“,点迹清晰,间隔适度,”,.,类型二,利用纸带计算平均速度和瞬时速度,【,例,2】,(2017,三明高一检测,),(1),使用电火花计时器测定小车运动情况的实验中,有如下基本步骤,:,A.,把电火花计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,B.,把纸带固定在小车上并穿过打点计时器限位孔,C.,使小车靠近打点计时器,然后松开纸带让小车带着纸带运动,D.,接通,220 V,交流电源,E.,按下脉冲输出开关,进行打点,F.,把长木板固定在桌面上,使带滑轮的一端伸出桌外,小车放在木板上,G.,关闭电源,取下纸带,这些步骤正确的排列顺序为,.,(2),如图所示,用毫米刻度尺测量得,AB=4.56 cm,AC=12.16 cm,AD=22.52 cm,AE=,36.06 cm,为使计算出的,C,点时小车速度误差尽可能小,则,v,C,=,m/s;,小车在,AE,段的平均速度为,m/s.(,结果保留三位有效数字,),答案,:,(1)FABDECG,(2)4.49,4.51,解析,:,(1),排列顺序时应注意,:,应在安装电火花计时器后安装纸带,.,应先接通电源,后释放纸带,.,获得纸带后立即关闭电源,由此可知,实验步骤的正确排序为,FABDECG.,规律方法,瞬时速度的求解,平均速度可由,v=,求出,求瞬时速度时,应当取包含该点的尽可能短的时间间隔,应用,“,极限,”,的思想求物体的瞬时速度,由平均速度代替瞬时速度,.,类型三,利用,v-t,图像分析运动规律,【,例,3】,某同学在“用打点计时器测速度”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,(,甲,),所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为,0.10 s.(,计算结果均保留,3,位有效数字,),(1),在实验中,使用打点计时器时应先,再,(,选填“释放纸带”或“接通电源”,).,解析,:,(1),在实验中,使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带,.,答案,:,(1),接通电源释放纸带,(2),每两个计数点间还有,个点没有标出,.,答案,:,(2)4,(3),试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔,0.10 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,.,答案,:,(3)0.400,0.479,0.560,v,B,v,C,v,D,v,E,v,F,数值,(m/s),0.640,0.721,(4),将,B,C,D,E,F,各个时刻的瞬时速度标在图,(,乙,),中直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,.,答案,:,(4),图见解析,解析,:,(4),将各时刻对应速度在,v-t,坐标系中描点,并过这些点作出图线,如图所示,.,规律方法,作图像的规范要求,(1),明确坐标轴的意义并选取合适标度,既要把数据标注在图像上,又要匀称直观,.,(2),如果图像是直线,要求尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点应均匀分布在直线两侧,;,如果图线是曲线,要用平滑的曲线连接各点,.,点击进入 课后巩固提升,谢谢观赏！,
展开阅读全文