-实验-用打点计时器测速度VIP免费

物理教案——01.4实验：用打点计时器测速度【教学目标】两种打点计时器的构造、原理和使用方法。通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法【重点难点】会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法。【教学过程】一、实验原理1、打点计时器的原理构造（1）电磁打点计时器：当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。2、带分析物体的运动情况并能计算平均速度。（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。（2）根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。二、实验器材：电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。三、实验步骤注意事项1）电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源；电火花计时器要使用220V交流电源。2）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。3）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。【例1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上不需要测量直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度答案：AB四、速度图象：（直观地反映物体的运动情况，表示速度随时间的变化规律）1、构成（以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系）根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。【例2】如图所示是用打点计时器测瞬时速度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）⑴根据上面记录，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。位置12345v/(m·s-1)AB9753210468t/sOv/ms-110ABC155246810物理教案——01.4实验：用打点计时器测速度⑵根据（1）中表格，在下图中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。2、应用①任意时刻物体的速度。②任意时间段内物体的速度变化。③物体的运动规律(匀速还是变速)。特别强调：速度图象不是物体的运动轨迹。【例3】如图所示是物体在10s内的v--t图像，分析物体的运动规律【例4】某物体的v-t图象如图所示，则该物体()A．做往复运动B．做匀速直线运动C．朝某一方向做直线运动D．以上说法均不正确位置12345v/(m·s-1)1.21.00.80.60.41.20.040.10.160.2t/sv/m1.20.040.10.160.20.6v/（m·s-1）t/sOt/sv/ms-124681015105tv