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1、學(xué)校:臨清 學(xué)科:物理
第一章 1.4《實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》2
課前預(yù)習(xí)學(xué)案:
預(yù)習(xí)目標(biāo):
1、了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、原理和使用方法;
2、知道兩種計(jì)時(shí)器的工作電壓,打點(diǎn)周期。
預(yù)習(xí)內(nèi)容:
一、 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(閱讀說明書)
工作電壓: 打點(diǎn)周期 振針打點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)的原因可能是什么?應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)?
二、 電火花式計(jì)時(shí)器 (閱讀說明書)
工作電壓: 打點(diǎn)周期 從原理上講兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器哪中誤差更小,為什么?
提出疑惑:
2、
課內(nèi)探究學(xué)案:
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、學(xué)會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,會(huì)測量物體的速度,掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法;
2、學(xué)會(huì)用圖象表示速度變化規(guī)律的方法,理解用平滑曲線“擬合”坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)來反映客觀規(guī)律的思想。
學(xué)習(xí)過程:
練習(xí)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
(1)把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上面。
(2)接通10V以下交流電源, 用手水平拉動(dòng)紙帶,紙帶上就打出一行小點(diǎn),立即關(guān)閉電源。
(3)取下紙帶,從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始,往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn),如果數(shù)出n個(gè)點(diǎn), 點(diǎn)之間的間隔數(shù)為(n-1)個(gè),用Δt = 0.
3、02(n-1) s, 計(jì)算出紙帶從第一個(gè)點(diǎn)到第n點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
(4)用刻度尺測量出從第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離Δχ。利用公式v=Δχ/Δt計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,把測量和計(jì)算的結(jié)果填入表1中。
表1: 紙帶在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度
點(diǎn)數(shù)n
點(diǎn)間隔數(shù)n-1
運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt(s)
位移Δχ(m)
平均速度v ( m/s )
( 5 ) 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上,鉤碼通過細(xì)線拴在小車前,小車后連接紙帶,打開電源,鉤碼拉著小車打出一條紙帶。在紙帶上找出連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),分別標(biāo)上記號(hào)A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相鄰的兩
4、點(diǎn)間的距離Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5,把數(shù)據(jù)填入表2,根據(jù)這些數(shù)據(jù),判斷紙帶的這段運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng),是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),并寫明理由。
表2:紙帶的運(yùn)動(dòng)情況
A 和B的距離 Δχ1(m)
B和C的距離 Δχ2(m)
C和D的距離 Δχ3( m)
D和E的距離 Δχ4( m)
E和F的距離 Δχ5( m)
判斷結(jié)果和理由:
(6)在紙帶上方選取點(diǎn)能看清的一段,將某個(gè)能看清的點(diǎn)表為0,以后每隔0.1s標(biāo)一個(gè)測量點(diǎn),測量包含某個(gè)測量點(diǎn)在內(nèi)的一段位移Δχ,記錄在表3中,同時(shí)記錄對應(yīng)的時(shí)間Δt(設(shè)電源頻率是50Hz)。
表3:
5、紙帶在幾段時(shí)間中的位移和平均速度
位置
0
1
2
3
4
5
Δχ( m)
Δt ( s)
v ( m/s )
(7)建立v-t坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上畫出小車的速度時(shí)間圖像,并從圖像上說明小車的運(yùn)動(dòng)情況。
當(dāng)堂檢測:
1.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( )
A.時(shí)間間隔 B.平均速度 C.位移 D.瞬時(shí)速度
2.某同學(xué)將紙帶穿過限位孔,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,拉動(dòng)紙帶,但在紙帶上打不上點(diǎn),其
6、可能原因是 ( )
A.復(fù)寫紙放反 B.使用了直流電源 C.振針過短 D.紙帶運(yùn)動(dòng)過快
3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期,決定于 ( )
A.交流電壓的高低 B. 交流電的頻率;
C.永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱; D. 振針與復(fù)寫紙間的距離.
4. 在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是 ( )
7、A.打點(diǎn)前,小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,要先接通電源,待計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)再釋放小車
B.要舍去紙帶上密集點(diǎn),然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。
C.打點(diǎn)頻率為50Hz,每四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.01S。
D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車速度盡量小些。
5. 一學(xué)生在練習(xí)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),紙帶上打出的不是圓點(diǎn),而是一些短線,這可能是因?yàn)? ( )
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上;
B.電源電壓不穩(wěn)定;
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電壓頻率不穩(wěn)定;
D.振針到復(fù)寫紙片的距離太小
8、
課后練習(xí)與提高:
6.在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟,步驟順序排列正確的是 ( )
①把計(jì)時(shí)器上的電源插頭插在交流220 V電源插座上,按下脈沖輸出開關(guān),用手水平的拉動(dòng)兩條紙帶,紙帶上就打下一列小點(diǎn)
②把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上
③將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確的套在紙盤軸上,檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好,墨粉紙盤是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間
④用刻度尺測量紙帶通過的距離x
⑤取下紙帶數(shù)
9、一下紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn),記為N,則點(diǎn)子的間隔數(shù)為(N -1),紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(N -1)0.02 s
⑥計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度: v=Δx/Δt,把結(jié)果填入下表:
A.①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥
7. 質(zhì)量都是m的物體在水平面上沿直線運(yùn)動(dòng),圖1-4中,A、B、C、D是它的運(yùn)動(dòng)圖象,由圖象可知 ( )
A.圖B表明物體做勻速運(yùn)動(dòng)
B.圖C表明物體做減速直線運(yùn)動(dòng)
C.圖D表明
10、物體做加速直線運(yùn)動(dòng)
D.圖A表明物體做勻速運(yùn)動(dòng)
8.如圖1 -5所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分,從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6,現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=5.18 cm,1、2間的距離x2=4.40 cm,2、3間的距離x3=3.62 cm, 3、4間的距離x4=2.78 cm,4、5間的距離x5=2.00 cm,5、6間的距離x6=1.22 cm (f=50Hz)
⑴根據(jù)上面記錄,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中。
⑵根據(jù)(1)中表格,在圖1-6中畫出小車的速度時(shí)間圖象。并說明小車速度變化特點(diǎn)。