1.4用打点计时器测速度学案.doc

1.4用打点计时器测速度 主备：丁玉莉 班级___ ______ 姓名_____ _____ 学习目标 重点与难点 诵读预热 备 注 1．电磁打点计时器和电火花计时器在接通50 Hz的交流电源时，打点时间间隔都是0.02 s2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示相应时间间隔中物体的位移，根据平均速度的定义式＝，当Δt很短时，可以认为等于t时刻的瞬时速度 展示导入 两位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走，请问能否通过他们的漏沙情况来判断他们的运动情况？当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息．直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度。 探究准备 1、仪器构造 （1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 （2）下图为电火花计时器的构造图 问题1：电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么? 2、仪器原理 电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生 的仪器，它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔 打一个点，通电前把纸带穿过 ，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下， 便振动起来，带动其上的 上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。 电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较 ，实验误差也就比较 。 3、速度时间图象（v-t 图象） 用来描述 随 变化关系的图象。 4、偶然误差是指由 因素造成的，用 的方法可以减小偶然误差。 系统误差是由 、 造成的，特点是多次重复测量的结果总是 真实值，呈现单一倾向。 5、相对误差等于 。 6、有效数字是指带有一位 的近似数字。 合作探究 探究一：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度和某点的瞬时速度？ 情景：练习使用打点计时器 （1）把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源 （2）将纸带穿过打点计时器限位孔，先启动开关，再用手水平地拖动纸带，纸带上就打出一行点。 （3）断开电源，取下纸带，从能够看清的某点开始，往后每隔4个点取一计数点，在纸带上用数字0、1、2、3、4、5标出，点0作为计时起点，同时测量各计数点到0之间的距离，填入表中。 （4）计算各点附近的平均速度，把它当做计时器打下这些点时的瞬时速度，填入表中。 位置 0 1 2 3 4 5 △x/cm t/s V/m.s-1 思考与讨论：(1)为何要先启动开关，再用手拖动纸带？ 为何实验结束时要先断开电源，再取下纸带？ 探究二：如何画出速度-时间图象 （1）按照实验装置图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源 （2）把一细线系在小车上，细线绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； （3）把小车停靠在打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，在纸带上打下一系列的点。 （4）小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； （5）换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析，舍弃开头比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点0，作为计时零点，后面每个四个点取一个计数点。 （6）对各计数点进行测量，测量各计数点到0之间的距离，将测出的△x和△t记入表内。