高一年级物理学案7
第 周 姓名: 主编:袁焕平 审核:
实验:用打点计时器测速度(二)
学习目标:
1. 理解用纸带测量速度的原理,并会测量瞬时速度。
2. 会运用描点法画出 -t图像,会通过图象来分析物体的运动情况。
学习过程:
一、复习回顾:
1、电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器,它的工作电压是______,当电源频率是50时,它每隔_______打一个点。电火花计时器是利用________放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器,它的工作电压是_____________,当电源频率为_________ 时,它每隔_____打一次点。
2、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____________________________________
3、释放物体前,应使物体停在_______________________
4、使用打点计时器打点时,接通电源和释放纸带的先后顺序如何?
5、两种打点计时器谁的误差小?
6、打点计时器振针打点周期决定于( )
A.交流电电压的高低 B.交流电的频率
C.永久性磁铁的磁性的强弱 D.振针与复写纸间的距离
7、一同学在使用打点计时器时,纸带上的点不是原点而是一些短线,这可能的原因是( )
A.接在直流电源上 B.电源电压不稳
C.永久性磁铁的磁性的强弱 D振针与复写纸间的距离
二、用打点计时器测量瞬时速度
1、测量方法:如图所示,测量E点的瞬时速度时,在纸带上取两个相近的点D、F,在 t很小时,物体的运动速度变化很小,在时间 t内,可认为物体做匀速直线运动。根据D、F两点的位移 X和时间 t,用这两点的平均速度粗略代表经过E点的瞬时速度,即 =,将测量得到的 X和 t数据带入计算即可。
2、相关概念:计时点是打点计时器在纸带上打出来的一系列点,计数点是从点迹清楚的计时点开始,每隔相同计时点选一个代表点,所构成的一列点。
利用实验数据完成下表:
手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度
|
||||||
位置
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
x/m
|
|
|
|
|
|
|
t/s
|
0
|
0.1
|
0.2
|
0.3
|
0.4
|
0.5
|
/(m.s)
|
|
|
|
|
|
|
表(1)
手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
|
||||||
位置
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
t/s
|
0
|
0.1
|
0.2
|
0.3
|
0.4
|
0.5
|
/(m.s)
|
|
|
|
|
|
|
表(2)
3、误差控制:从理论上来说,D、F点离E点越近,即时间约短,算出的平均速度就越接近E点的瞬时速度。然而D、F距离过小会导致测量误差增大,所以应根据实际情况选取这两个点。
三、用图像表示速度
1、画图步骤:在坐标纸上建立直角坐标系,以速度为纵轴,以时间t 为横轴。根据实验数据表中各个时刻的瞬时速度,用描点法在坐标系中描点,最后用平滑的曲线把这些点连接起来就得到速度与时间关系的图像。
2、v—t图像反映的物理量:
(1)各时刻瞬时速度的大小。
(2)速度的方向:若图像位于t轴上方,表示物体向正方向运动;若图像位于t轴下方,表示物体向负方向运动。
提示:画v—t图像时,横轴、纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值、最小值合理的选取,使绘制的v—t图像能充满坐标平面的大部分空间。
小结: