第一章 第五節(jié) 實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量速度 班級(jí): 姓名: 學(xué)號(hào): 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理,了解其中包含的物體運(yùn)動(dòng)信息(時(shí)間、位移)在紙膠帶中。 2、能夠安裝和使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,了解紙帶測速原理,能夠測量瞬時(shí)速度。 3、闡明速度-時(shí)間圖像的物理意義、利用點(diǎn)追蹤法繪制圖像的方法打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)中繪制速度-時(shí)間圖像。 【自主學(xué)習(xí)】 1.電磁打點(diǎn)定時(shí)器。 觀察打點(diǎn)定時(shí)器并閱讀教材,了解電磁打點(diǎn)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。 1、電磁打點(diǎn)定時(shí)器的電源應(yīng)為電源。 通常的工作電壓是伏特。 當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),振動(dòng)針每秒點(diǎn)動(dòng)一次。 2、觀察電火花打點(diǎn)定時(shí)器,閱讀使用說明書,了解電火花打點(diǎn)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理和使用方法。 1、火花定時(shí)器的常用工作電壓為_____伏。 當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),每隔一段時(shí)間就會(huì)發(fā)出喀噠聲。 【預(yù)覽及自評(píng)】 1.關(guān)于打開電源和松開紙帶(物體)的順序,下列說法正確的是:(A.先打開電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn),然后松開紙帶。B.松開先松開紙帶,再打開電源 C. 松開紙帶,同時(shí)打開紙帶 電源 D. 要么先打開電源,要么先松開紙帶 2. 根據(jù)紙帶通過打點(diǎn)定時(shí)器打印出來,我們可以直接獲取或直接測量物理量A.時(shí)間間隔B.位移C.不需使用公式計(jì)算.平均速度D.瞬時(shí)速度4.當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí),打點(diǎn)定時(shí)器在紙帶上做點(diǎn)標(biāo)記。下列說法正確的是(A. 點(diǎn)標(biāo)記記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 B. 點(diǎn)標(biāo)記記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 物體的位置不同時(shí)刻或一定時(shí)間內(nèi)的位移 C. 紙帶上點(diǎn)的分布反映了物體的形狀 D. 紙帶上點(diǎn)的分布反映了物體的運(yùn)動(dòng) 5. 如圖所示如圖所示,打點(diǎn)定時(shí)器使用的電源頻率為50Hz。 實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,毫米刻度的測量結(jié)果如圖所示。 A、C點(diǎn)紙帶的平均速度為/s,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近/s6。 如圖所示,是同學(xué)用來抽動(dòng)紙帶的一部分。 紙帶上的點(diǎn)清晰,使用的電源頻率為50Hz。 試答:測量數(shù)據(jù)標(biāo)記圖中,試估算打點(diǎn)時(shí)紙張抽動(dòng)的速度B。 單位:cm 【自主探索】電磁打點(diǎn)定時(shí)器采用低壓交流電源工作。 想一想是否可以使用直流電源以及為什么? 1.練習(xí)使用打點(diǎn)定時(shí)器學(xué)生獨(dú)立閱讀課本中的實(shí)驗(yàn)步驟。 學(xué)生練習(xí)使用點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 問題1:如何根據(jù)紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出紙帶的平均速度? 問題2:如圖所示,根據(jù)紙帶的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,判斷哪條紙帶代表勻速運(yùn)動(dòng)的物體 2.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度 例:如圖所示,測量計(jì)算D點(diǎn)和F點(diǎn)(包括E點(diǎn))之間的位移x和時(shí)間t,并計(jì)算紙帶在這兩點(diǎn)之間的平均速度v=x/t。 用這個(gè)平均速度來表示紙帶的通過,可以粗略地表示E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。D點(diǎn)和F點(diǎn)距離E點(diǎn)越近,計(jì)算出的平均速度就越接近。 E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。但如果兩點(diǎn)之間的距離太小,測量誤差就會(huì)增大。 這兩點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際情況來選擇。 學(xué)生根據(jù)粗略表示某一點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法,選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn),并測量包含該點(diǎn)的點(diǎn)。 一段時(shí)間內(nèi)的位移x,同時(shí)記錄相應(yīng)的時(shí)間t,填寫下表。 位置 v/ms-1 是根據(jù) 中每個(gè)點(diǎn)附近的平均速度。從這個(gè)表中,我們可以大致看到手拉紙帶的速度變化。 位置v/ms-1 3.用圖像表達(dá)速度問題:剛才我們從表2的數(shù)據(jù)可以大致看出,我們自己拉論文圖像是表達(dá)運(yùn)動(dòng)物體速度變化的好方法。 我們可以用圖像來描述物體速度的變化。 那么我們?nèi)绾斡脠D像來表達(dá)物體的速度呢? 請(qǐng)先閱讀正文并回答。 追點(diǎn)具體操作:學(xué)生使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量數(shù)據(jù)并制作速時(shí)圖像。 從這幾個(gè)點(diǎn)的方向,可以大致看出紙帶速度的變化規(guī)律。 可以更加生動(dòng)、直觀地顯示手拉紙帶運(yùn)動(dòng)速度的變化。 【說說看】運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中自始至終速度恒定嗎? 如果發(fā)生變化,您如何估計(jì)它的變化? 某運(yùn)動(dòng)員的百米成績是10.57秒。 根據(jù)你的推測,畫出他這段時(shí)間的形象草圖。如果一個(gè)沒有受過訓(xùn)練的同學(xué)跑了一百米,他的