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1、2022年高中物理 第4課時(shí) 實(shí)驗(yàn)學(xué)案 新人教版必修1
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理,理解紙帶中包含的物體運(yùn)動(dòng)的信息(時(shí)間、位移).
2.會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,理解根據(jù)紙帶測(cè)量速度的原理并測(cè)量瞬時(shí)速度.
3.明確速度一時(shí)間圖象的物理意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法,并畫出該實(shí)驗(yàn)中的速度一時(shí)間圖象,
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1.學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度.
3.會(huì)用描點(diǎn)法描繪物體的速度一時(shí)間圖象,并從中獲取物理信息.
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】處理紙帶的方法,用描點(diǎn)法畫圖象的能力.
【自主學(xué)習(xí)】
一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀教材,了解電磁打點(diǎn)計(jì)
2、時(shí)器的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法.
1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)是________電源,通常的工作電壓為________伏,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),每隔________秒打一次點(diǎn),
【思考與交流】
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源工作,大家想一想能不能使用直流電源,為什么?
二、電火花計(jì)時(shí)器
觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀說明書了解電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法.
1、電火花計(jì)時(shí)器通常的工作電壓為________伏,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),振針每隔 s打一次點(diǎn)
三.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
學(xué)生自主閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)步驟提示.
學(xué)生動(dòng)手練習(xí)使
3、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
【思考與交流】
問題1:怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度?
四、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度
實(shí)例:如圖,測(cè)量出包括E點(diǎn)在內(nèi)的D,F(xiàn)兩點(diǎn)間的位移△x和時(shí)間△t,算出紙帶在這兩點(diǎn)間的平均速度v=△x/△t,用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度.
△x/△t可以大致表示正點(diǎn)的瞬時(shí)速度,D、F兩點(diǎn)離E點(diǎn)越近,算出的平均速度越接近正點(diǎn)的瞬時(shí)速度.然而D,F(xiàn)兩點(diǎn)距離過小則測(cè)量誤差增大,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn).
學(xué)生根據(jù)粗略表示某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法,選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量包含這個(gè)點(diǎn)的一段時(shí)間內(nèi)的位移△x,同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間△t,填下表.
4、位置
0
1
2
3
4
5
△x/m
t/s
v/m·s-1
根據(jù)v=△x/△t算出剛填完的表1中各點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,填下表.從該表中能粗略看出手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況.
位置
0
1
2
3
4
5
t/s
v/m·s-1
五、用圖象表示速度
問題:剛才我們從表2中的數(shù)據(jù)可以粗略看出我們自己手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況,圖象是表示變化規(guī)律的好方法,我們可以用圖象來描述物體的速度變化情況,那
5、么怎樣用圖象來表示物體運(yùn)動(dòng)的速度呢?請(qǐng)同學(xué)們先看課文并回答.
學(xué)生具體操作描點(diǎn).學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)得數(shù)據(jù)作出圖象一一速度時(shí)間圖象,可以從這些點(diǎn)的走向大致看出紙帶速度的變化規(guī)律.更形象直觀地顯示自己手拉紙帶的運(yùn)動(dòng)速度變化情況.
【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】
1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用 電源的儀器,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是 ,電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是 V,其中 實(shí)驗(yàn)誤差較小。當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí),它每隔 s打一次點(diǎn)。
2.關(guān)于接通電源和釋放紙帶(物體)的次序,下列說法
6、正確的是( )
A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶同時(shí)接通電源 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
3.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以不利用公式計(jì)算就能直接得到或直接測(cè)量得到的物理量是( )
A.時(shí)間間隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬時(shí)速度
4.當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)痕,下列說法正確的是( )
A.點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
B.點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置或某段時(shí)間內(nèi)的位移
C.點(diǎn)在紙帶上的分布情況,反映了物
7、體的形狀
D.點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況
5.如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,及毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示,紙帶在A、C間的平均速度_________m/s,在A、D間的平均速度為_________m/s,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于______________m/s
6.如圖所示,是某同學(xué)抽動(dòng)紙帶打點(diǎn)的一部分紙帶,紙帶上點(diǎn)跡清晰,所用的電源頻率是 50 Hz.
試回答:
(1) A、B、C、D是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少.
(2) 測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中,試估算出打點(diǎn)B時(shí)的抽動(dòng)紙的速度大?。?
7、如圖示是某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶,在紙帶上找出連續(xù)的6個(gè)點(diǎn),分別標(biāo)上0、1、2、3、4、5,用直尺測(cè)量出兩個(gè)相鄰點(diǎn)間距離x1、x2、x3、x4、x5,并把它們填入表格中.根據(jù)這些數(shù)據(jù):(所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s)
(1)運(yùn)用你所學(xué)過的知識(shí)判斷紙帶的這段運(yùn)動(dòng)情況;
(2)求各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,并畫出速度-時(shí)間圖象。
圖1.2-1
x / cm
x1
x2
x3
x4
x5
0.8
1.0
0.9
1.0
0.6