4實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 第一章運(yùn)動(dòng)的描述 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 課堂情景切入 下圖是一幅表現(xiàn)滑板愛好者滑翔時(shí)的一系列運(yùn)動(dòng)瞬間的照片 在這里 連續(xù)的運(yùn)動(dòng)被分離成了離散的 景 瞬間的精彩被定格成了永恒 這是 相對(duì)論 在攝影藝術(shù)中應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例 那么 在實(shí)驗(yàn)室我們?nèi)绾斡涗浰查g的時(shí)間和速度呢 知識(shí)自主梳理 1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及使用 知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理 220 6 0 02 時(shí)間 位置 很短 3 利用v t圖象描述物體的運(yùn)動(dòng) 1 v t圖象及其畫法 以速度v為縱軸 時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系 根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻的 速度值 在坐標(biāo)系中描點(diǎn) 最后用 把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象 如圖所示 瞬時(shí) 平滑曲線 2 v t圖象的意義 v t圖象非常直觀地反映了速度隨時(shí)間變化的情況 它并不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 知識(shí)點(diǎn)2用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 1 實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 或電火花計(jì)時(shí)器 學(xué)生電源 電火花計(jì)時(shí)器使用220V交流電源 刻度尺 紙帶 復(fù)寫紙 導(dǎo)線 坐標(biāo)紙 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上 紙帶穿過 把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上 并且壓在 2 把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到 電源上 限位孔 紙帶上面 6V的低壓交流 水平 n 1 0 02s 刻度尺 平均速度 3 數(shù)據(jù)處理 1 選取一條點(diǎn)跡清晰便于分析的紙帶 2 把紙帶上能看得清的某個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)O 以后的點(diǎn)分別標(biāo)上A B C D 作為 如圖所示 依次測(cè)出O到A A到B B到C 之間的距離x1 x2 x3 計(jì)數(shù)點(diǎn) 瞬時(shí) 重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1 實(shí)驗(yàn)前 應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好 以免拉動(dòng)紙帶時(shí)晃動(dòng) 并要先輕輕試?yán)垘?應(yīng)無明顯的阻滯現(xiàn)象 2 使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí) 應(yīng)先接通電源 待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后 再拉動(dòng)紙帶 3 手拉動(dòng)紙帶時(shí)速度應(yīng)快一些 以防點(diǎn)跡太密集 4 使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí) 應(yīng)注意把紙帶正確穿好 墨粉紙盤位于紙帶上方 使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí) 應(yīng)讓紙帶穿過限位孔 壓在復(fù)寫紙下面 5 使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的 如打出點(diǎn)較輕或是短線 應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度 6 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能連續(xù)工作太長(zhǎng)時(shí)間 打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源 7 對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí) 不要分段測(cè)量各段的位移 正確的做法是一次測(cè)量完畢 可先統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始測(cè)量點(diǎn)O之間的距離 讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位 二 v t 圖象的應(yīng)用1 由v t圖象得到的信息 1 v t圖象反映了物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 根據(jù)v t圖象可以讀出物體在某時(shí)刻的速度或物體的某一速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 在圖甲中 0時(shí)刻的速度為v0 t時(shí)刻的速度為vt 2 可求出物體在某段時(shí)間內(nèi)速度的變化量或物體發(fā)生某一速度變化所經(jīng)歷的時(shí)間 在圖甲中 0 t時(shí)間內(nèi)速度的變化量為 v vt v0 3 判斷運(yùn)動(dòng)方向 根據(jù)速度的正 負(fù)判斷運(yùn)動(dòng)方向 速度為正 表示物體沿正方向運(yùn)動(dòng) 速度為負(fù) 表示物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 在圖乙中 0 t3時(shí)間內(nèi)物體沿正方向運(yùn)動(dòng) t4 t6時(shí)間內(nèi) 物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 2 圖象法的優(yōu)點(diǎn) 圖象法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法之一 運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn) 如可以使物理規(guī)律直觀易懂 可以減小偶然誤差 可以方便地獲得某些未經(jīng)測(cè)量或無法直接測(cè)量的物理數(shù)據(jù)等 題型1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及使用 考點(diǎn)題型設(shè)計(jì) 例1在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí) 若紙帶上出現(xiàn)了下列情況 是什么原因 請(qǐng)指出調(diào)節(jié)方法 1 打點(diǎn)不清晰 不打點(diǎn) 2 打出的是短線 而不是點(diǎn) 3 打雙點(diǎn) 解析 所發(fā)生的現(xiàn)象 形成的原因和調(diào)節(jié)的方法如下表 點(diǎn)評(píng) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器故障分析的考查涉及兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電壓要求及使用時(shí)的一些注意事項(xiàng)等 理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理是解題關(guān)鍵 變式1 答案 A解析 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上是靠振針和復(fù)寫紙打點(diǎn) 而電火花計(jì)時(shí)器是靠電火花和墨粉打點(diǎn) 所以 均錯(cuò)誤 故A正確 題型2實(shí)驗(yàn)步驟與紙帶處理 2 如圖所示 用毫米刻度尺測(cè)量得 AB 4 56cm AC 12 16cm AD 22 52cm AE 36 06cm 則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為 m s 小車在AE段的平均速度為 m s 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 答案 1 ABDEC 2 4 494 5100 答案 0 350 420 35 變式2 題型3 v t 圖象的畫法 變式3 答案 B解析 規(guī)定出發(fā)時(shí)方向?yàn)檎较?返回時(shí)的速度為負(fù) C錯(cuò)誤 由于速率不變 所以D錯(cuò)誤 A圖表示的是兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)