第四节打点计时器测速度(一)

龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司1学生：科目：物理第阶段第次课教师：课题打点计时器测速度(一)教学目标1．学会使用打点计时器，能根据纸带研究物体的运动情况。2．能根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度。3．能够根据纸带粗略测量物体的瞬时速度。4．认识v-t图象，能根据图象分析物体运动情况。了解误差和有效数字。重点、难点1、打点计时器的使用方法。对纸带上记录的原始数据进行处理。2、测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。考点及考试要求1、打点计时器的使用方法。对纸带上记录的原始数据进行处理。2、测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。教学内容知识框架一、打点计时器的应用理解打点计时器分类及构造1、电磁打点计时器：线圈振片振针永久磁铁复写纸限位孔10v以下交流电50赫兹电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。它的工作电压是4～6V。电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一个点。打点方式：振针周期性上下振动2、电火花打点计时器：开关正负脉冲输入插座限位孔墨粉纸盘220v交流电50赫兹电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一次点。打点方式：周期性产生电火花龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司2如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间。通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。二：练习使用打点计时器1.把打点计时器固定在桌子上，对照老师准备的说明卡了解他的结构。2.按照说明把纸带装好。3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个点到地n个点的运动时间。5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值。三、注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。四、对打上点的纸带进行数据处理目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动况。设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为t=(N-1)T。如果测出这N个点之间的总距离s，则t时间内纸带运动的平均速度为TNstsv)1(如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的就是纸带的运动速度。五：用打点计时器测量瞬时速度六：用图象表示速度1、在方格纸上建立直角坐标系，纵轴表示速度v，横轴表示时间t2、根据表3中的v、t数据，在坐标系中描点3、用一条平滑的曲线把这些点连起来考点一：练习使用打点计时器龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司3典型例题1、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50Hz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。2、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。知识概括、方法总结与易错点分析掌握电磁和点火呵呵打点计时器的构造和及其应用针对性练习1．关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()A．用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差。B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的。C．相邻计数点间的距离应当是相等的。D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。2．本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒。B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒。C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．08秒。D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒。E．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．08秒。3．打点计时器振针打点的周期，决定于：()A．交流电压的高低。B．交流电的频率。C．永久磁铁的磁性强弱。D．振针与复写纸的距离。4．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的右端后通过打点计时器。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_____是越走越快的，纸带_______是先越走越快，后来又越走越慢。龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司45．若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时________s，位移为______米，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。巩固练习1.对纸带上的点迹说法正确的是？（）A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2、请你用简短的语言描述下图所示每条纸带记录的物体的运动情况．3．关于误差，下列说法正确的是（）A．仔细测量可以避免误差B．误差是实验中产生的错误C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差4．用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（）A．1.502mB．1.6214mC．12.40cmD．4.30mm5．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（）A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以6．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度7．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（）A．点痕记录了物体运动的时间B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况8．如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是（）A．质点始终向同一方向运动B．在运动过程中，质点运动方向发生变化C．前2s内做加速直线运动D．后2s内做减速直线运动9．利用打点计时器打出的纸带（）A．能准确地求出某点的瞬时速度龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司5图2B．只能粗略地求出某点的瞬时速度C．能准确地求出某段时间内的平均速度D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度10．如图所示是一个物体的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的？（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？（2）运动的方向是否变化？（3）速度的大小是否变化？怎样变化？1.根据打点计时器打出的纸带，我们不用公式或计算能直接得到的物理量是（）A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度2.关于打点计时器打出的纸带，下列叙述正确的是（）A.点迹均匀，说明纸带做匀速运动B.点迹变稀，说明纸带做加速运动C.点迹变密，说明纸带做加速运动D.相邻两点间的时间间隔相等3.关于打点计时器打出纸带上的点，下列叙述正确的是（）A.必须从第一个点开始选取整条纸带B.根据情况选取点迹清晰的部分纸带C.选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02nsD.选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02（n–1）s4.关于电磁打点计时器的操作错误的是（）A.直接接220v电源B.拉动纸带前接通电源C.拉动纸带后立即接通电源D.纸带拉出后应立即关闭电源5.某同学在用打点计时器做试验时，得到的纸带如图1所示，请你判断一下这可能是因为（）A.打点计时器错接在直流电源上B.电源的电压不稳C.电源的频率不稳D.打点针压得过紧6.根据图2所示的打点计时器构造图，指出各主要部件的名称：①，②，③，④，⑤，⑥，⑦，⑧，⑨。7.电磁打点计时器是一种使用_________电源的计时仪器，它的工作电压应小于_____V，当电源频率是50HZ时，它每隔______s打一次点。使用打点计时器时，纸带应穿过___________，复写纸应套在_____，并要放在纸带的_________面；打点时应先_________而后让纸带运动。8.如图3所示的纸带是某同学练习使用打点计时器得到的，若所用电源频率为50Hz,从打下A点到打下B点，共13个点迹，历时_____s，用刻度尺测量AB之间的距离，使刻度尺的零刻度线对准A点，B点如图4所示，位移大小为____m，这段时间内纸带运动的平均速度是_____/ms.【能力提升】1.关于纸带的应用，下列说法正确的是（）A.用纸带可以较准确地读出时间B.利用纸带可以较准确的测出某点的瞬时速度C.利用纸带可以较准确的测出某段时间内的平均速度D.为了较准确测定某点速度，所取的相应时间段越短越好05101015205t/sv/(m/s)乙甲图5图1图3图4龙文教育小班辅导讲义杭州龙文教育科技有限公司63.如图5所示，为甲乙两物体的运动图象，则下列说法正确的是（）A.甲物体做速度为5/ms匀速直线运动B.乙物体做初速度为10/ms的减速直线运动C.10秒末甲乙两物体的速度相等为5/msD.20秒末乙物体的速度为零2.如图6为同时、同地出发甲、乙、丙三个物体的“速度—时间”图象，下列说法正确的是（）A.甲、丙两物体做曲线运动，乙做直线运动B.甲物体先加速后减速，丙物体一直做加速运动C.甲乙丙三个物体都沿着正方向做加速直线运动D.t1时刻甲乙丙三个物体速度相同，位于同一位置。4.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（）A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况5.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图7中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。（1）打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____________进行计算，式中各量的意义是________________________________________________（2）用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=____________m/s6.某组学生研究小车从斜面上滑下实验，得到如图8所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B