2020级汉阳一中物理衔接导学案编写人：周学雄2020-8-91.4 实验：用打点计时器测速度eq\o(\s\up7(),\s\do5(学习目标))eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识导图))※了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理※※学会使用打点计时器※※掌握测瞬时速度的
方法
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※理解速度随时间的变化图象
知识点
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1 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工作电压V交流电V以下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ss
记录
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信息位移、2．测平均速度、瞬时速度的原理：跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，打两个点的时间可用Δt＝(n－1)×0.02s求得，则平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)，当Δt时，可以认为eq\f(Δx,Δt)为t时刻的瞬时速度。如图所示，纸带上E点的瞬时速度可用D、G或D、F间的平均速度代表，但用D、F间的平均速度表示时更精确。探究一 用打点计时器测速度 重要提示：实验时应注意的事项(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。(2)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。(3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。(4)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。(5)使用电磁打点计时器的，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。(6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。(7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。典题1 (1)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：A．把电火花计时器固定在桌子上 B．安好纸带 C．松开纸带让物体带着纸带运动 D．接通220V交流电源 E．按下脉冲输出开关，进行打点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＝4.56cm、AC＝12.16cm、AD＝22.52cm、AE＝36.06cm，则打C点时小车的速度大小为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)〔对点训练1〕 (广西桂林一中2016～2017学年高一上学期期中)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，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为m/s，在A、D间的平均速度为m/s，B点的瞬时速度更接近于m/s。探究二 利用v－t图象描述物体的运动 典题2 如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。求出各计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象。〔对点训练2〕 如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时间图象，回答下面的问题：(1)甲质点做运动，乙质点做(选填“加速”“减速”或“静止”)运动。(2)甲质点的初速度为m/s，乙质点的初速度为m/s。(3)甲、乙两质点运动的方向(选填“相同”或“不相同”)。1．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压_(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过，并压在_下面。C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝。E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。F．利用公式v＝eq\f(Δx,Δt)计算纸带运动的平均速度。实验步骤的合理顺序是。2．如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)。从点痕的分布情况可以断定：纸带_是匀速通过打点计时器的，纸带_是越来越快的，纸带_是开始越来越快，后来又越来越慢。若所用电源的频率是50Hz，图中纸带D，从A点到B点，历时_s，位移为m，这段时间内纸带运动的平均速度是m/s，BC段的平均速度是m/s，而AD段的平均速度是m/s。3．如图甲所示是“用打点计时器测速度”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…，现测得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(每0.02s打一次点)。(1)下表列出了打点计时器在打1、2、4、5点时的速度，请在表中填入打点计时器打下3点时的速度。位置12345v/(m·s－1)1.201.000.600.40(2)根据(1)中表格，在图乙中画出小车的速度—时间图象，并说明小车速度变化的特点。
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