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14《實驗用打點計時器測速度》

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14《實驗用打點計時器測速度》

學校:臨清 學科:物理 第一章 1.4《實驗用打點計時器測速度》2 課前預(yù)習學案: 預(yù)習目標: 1、了解兩種打點計時器的構(gòu)造、原理和使用方法; 2、知道兩種計時器的工作電壓,打點周期。 預(yù)習內(nèi)容: 一、 電磁打點計時器(閱讀說明書) 工作電壓: 打點周期 振針打點不清晰或打不出點的原因可能是什么?應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)? 二、 電火花式計時器 (閱讀說明書) 工作電壓: 打點周期 從原理上講兩種打點計時器哪中誤差更小,為什么? 提出疑惑: 課內(nèi)探究學案: 學習目標: 1、學會利用打上點的紙帶研究物體的運動情況,會測量物體的速度,掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法; 2、學會用圖象表示速度變化規(guī)律的方法,理解用平滑曲線“擬合”坐標系中描出的點來反映客觀規(guī)律的思想。 學習過程: 練習使用電磁打點計時器. (1)把電磁打點計時器固定在桌子上面。 (2)接通10V以下交流電源, 用手水平拉動紙帶,紙帶上就打出一行小點,立即關(guān)閉電源。 (3)取下紙帶,從能夠看清的某個點開始,往后數(shù)出若干個點,如果數(shù)出n個點, 點之間的間隔數(shù)為(n-1)個,用Δt = 0.02(n-1) s, 計算出紙帶從第一個點到第n點的運動時間。 (4)用刻度尺測量出從第一個點到第n個點的距離Δχ。利用公式v=Δχ/Δt計算出紙帶在這段時間內(nèi)的平均速度,把測量和計算的結(jié)果填入表1中。 表1: 紙帶在某段時間內(nèi)的平均速度 點數(shù)n 點間隔數(shù)n-1 運動時間Δt(s) 位移Δχ(m) 平均速度v ( m/s ) ( 5 ) 把打點計時器固定在長木板上,鉤碼通過細線拴在小車前,小車后連接紙帶,打開電源,鉤碼拉著小車打出一條紙帶。在紙帶上找出連續(xù)的六個點,分別標上記號A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相鄰的兩點間的距離Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5,把數(shù)據(jù)填入表2,根據(jù)這些數(shù)據(jù),判斷紙帶的這段運動是勻速運動還是變速運動,是加速運動還是減速運動,并寫明理由。 表2:紙帶的運動情況 A 和B的距離 Δχ1(m) B和C的距離 Δχ2(m) C和D的距離 Δχ3( m) D和E的距離 Δχ4( m) E和F的距離 Δχ5( m) 判斷結(jié)果和理由: (6)在紙帶上方選取點能看清的一段,將某個能看清的點表為0,以后每隔0.1s標一個測量點,測量包含某個測量點在內(nèi)的一段位移Δχ,記錄在表3中,同時記錄對應(yīng)的時間Δt(設(shè)電源頻率是50Hz)。 表3: 紙帶在幾段時間中的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 5 Δχ( m) Δt ( s) v ( m/s ) (7)建立v-t坐標系,在坐標紙上畫出小車的速度時間圖像,并從圖像上說明小車的運動情況。 當堂檢測: 1.根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是  ( ) A.時間間隔 B.平均速度 C.位移 D.瞬時速度 2.某同學將紙帶穿過限位孔,接通打點計時器的電源,拉動紙帶,但在紙帶上打不上點,其可能原因是 ( ) A.復寫紙放反 B.使用了直流電源 C.振針過短 D.紙帶運動過快 3.打點計時器打點的周期,決定于 ( ) A.交流電壓的高低 B. 交流電的頻率; C.永久磁鐵的磁性強弱; D. 振針與復寫紙間的距離. 4. 在“練習使用打點計時器”的實驗中,下列操作正確的是 ( ) A.打點前,小車應(yīng)靠近打點計時器,要先接通電源,待計時器開始打點再釋放小車 B.要舍去紙帶上密集點,然后選取計數(shù)點。 C.打點頻率為50Hz,每四個點取一個計數(shù)點,則計數(shù)點之間的時間間隔為0.01S。 D.實驗中應(yīng)使小車速度盡量小些。 5. 一學生在練習使用電磁打點計時器時,紙帶上打出的不是圓點,而是一些短線,這可能是因為 ( ) A.打點計時器錯接在直流電源上; B.電源電壓不穩(wěn)定; C.打點計時器使用的電壓頻率不穩(wěn)定; D.振針到復寫紙片的距離太小 課后練習與提高: 6.在練習使用打點計時器的實驗中,某同學操作中有以下實驗步驟,步驟順序排列正確的是 ( ) ①把計時器上的電源插頭插在交流220 V電源插座上,按下脈沖輸出開關(guān),用手水平的拉動兩條紙帶,紙帶上就打下一列小點 ②把電火花計時器固定在桌子上 ③將紙帶穿過打點計時器的限位孔,檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確的套在紙盤軸上,檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好,墨粉紙盤是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間 ④用刻度尺測量紙帶通過的距離x ⑤取下紙帶數(shù)一下紙帶上共有多少個點,記為N,則點子的間隔數(shù)為(N -1),紙帶的運動時間為(N -1)0.02 s ⑥計算紙帶運動的平均速度: v=Δx/Δt,把結(jié)果填入下表: A.①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥ 7. 質(zhì)量都是m的物體在水平面上沿直線運動,圖1-4中,A、B、C、D是它的運動圖象,由圖象可知 ( ) A.圖B表明物體做勻速運動 B.圖C表明物體做減速直線運動 C.圖D表明物體做加速直線運動 D.圖A表明物體做勻速運動 8.如圖1 -5所示是用打點計時器測瞬時速度實驗時得到的一條紙帶的一部分,從0點開始依照打點的先后依次標為0、1、2、3、4、5、6,現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=5.18 cm,1、2間的距離x2=4.40 cm,2、3間的距離x3=3.62 cm, 3、4間的距離x4=2.78 cm,4、5間的距離x5=2.00 cm,5、6間的距離x6=1.22 cm (f=50Hz) ⑴根據(jù)上面記錄,計算打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度并填在下表中。 ⑵根據(jù)(1)中表格,在圖1-6中畫出小車的速度時間圖象。并說明小車速度變化特點。

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