实验用打点计时器测速度教学案例

《实验用打点计时器测速度》学习目标：1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，会测量物体的速度，掌握一些处理数据的基本方法；2、学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。学习过程：练习使用电磁打点计时器.（1）把电磁打点计时器固定在桌子上面。（2）接通10V以下交流电源,用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，立即关闭电源。（3）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,点之间的间隔数为（n-1）个，用Δt=0.02(n-1)s,计算出纸带从第一个点到第n点的运动时间。（4）用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。利用公式v=Δχ/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度，把测量和计算的结果填入表1中。表1：纸带在某段时间内的平均速度点数n点间隔数n-1运动时间Δt(s)位移Δχ(m)平均速度v(m/s)(5)把打点计时器固定在长木板上，钩码通过细线拴在小车前，小车后连接纸带，打开电源，钩码拉着小车打出一条纸带。在纸带上找出连续的六个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F,用刻度尺量出相邻的两点间的距离Δχ1,Δχ2,Δχ3,Δχ4,Δχ5，把数据填入表2，根据这些数据，判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动，是加速运动还是减速运动，并写明理由。表2：纸带的运动情况A和B的距离Δχ1(m)B和C的距离Δχ2(m)C和D的距离Δχ3(m)D和E的距离Δχ4(m)E和F的距离Δχ5(m)判断结果和理由：（6）在纸带上方选取点能看清的一段，将某个能看清的点表为0，以后每隔0.1s标一个测量点，测量包含某个测量点在内的一段位移Δχ，记录在表3中，同时记录对应的时间Δt（设电源频率是50Hz）。表3：纸带在几段时间中的位移和平均速度位置012345Δχ(m)Δt(s)v(m/s)(7)建立v-t坐标系，在坐标纸上画出小车的速度时间图像，并从图像上说明小车的运动情况。当堂检测：1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A．时间间隔B．平均速度C．位移D．瞬时速度2．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是()A．复写纸放反B．使用了直流电源C．振针过短D．纸带运动过快3．打点计时器打点的周期，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.振针与复写纸间的距离．4.在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是()A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点。C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.01S。D．实验中应使小车速度尽量小些。5.一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为()A．打点计时器错接在直流电源上；B．电源电压不稳定；C．打点计时器使用的电压频率不稳定；D．振针到复写纸片的距离太小课后练习与提高：6．在练习使用打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是()①把计时器上的电源插头插在交流220V电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点②把电火花计时器固定在桌子上③将纸带穿过打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间④用刻度尺测量纸带通过的距离x⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为N，则点子的间隔数为（N-1），纸带的运动时间为（N-1）0.02s⑥计算纸带运动的平均速度：v=Δx/Δt，把结果填入下表：A．①②③④⑤⑥B.②③①④⑤⑥C.②③①⑤④⑥D.②①③⑤④⑥7.质量都是m的物体在水平面上沿直线运动，图1-4中，A、B、C、D是它的运动图象，由图象可知()A．图B表明物体做匀速运动B．图C表明物体做减速直线运动C．图D表明物体做加速直线运动D．图A表明物体做匀速运动8．如图1-5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x1=5.18cm，1、2间的距离x2=4.40cm，2、3间的距离x3=3.62cm，3、4间的距离x4=2.78cm，4、5间的距离x5=2.00cm，5、6间的距离x6=1.22cm（f=50Hz）⑴根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。⑵根据（1）中表格，在图1-6中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。