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1、2022年高中物理 第一章 實驗 用打點計時器測速度學案 新人教版必修1
【學習目標】
1.了解打點計時器的計時原理,理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間、位移).
2.會安裝并使用打點計時器,理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度.
3.明確速度一時間圖象的物理意義,描點法畫圖象的方法,并畫出該實驗中的速度一
時間圖象。
【學習重難點】
重點:1.學會使用打點計時器
2.能根據(jù)紙帶計算物體運動的瞬時速度
3.會用描點法描繪物體的速度---時間圖象,并從中獲取物理信息
難點:處理紙帶的方法,用描點法畫圖象的能力。
【問題導學】
目標一:認
2、識打點計時器
觀察打點計時器并閱讀教材,了解電磁打點計時器的結構、工作原理及使用方法.
1、電磁打點計時器的電源應是________電源,通常的工作電壓為________伏,當電源的頻率為50Hz時,每隔________秒打一次點,
觀察打點計時器并閱讀說明書了解電火花打點計時器的結構、各部分的名稱、工作原理及使用方法.
2、 電火花計時器通常的工作電壓為________伏,當電源的頻率為50Hz時,振針每隔 s打一次點。
【思考與交流】
1.比較兩種打點計時器結構和原理有什么異同?
2.電磁打點計時器使用低壓交流電源工作,大家想一想能不能使用直流電源,為什么?
3、
3.總結打點計時器的使用方法及使用時注意事項?
目標二:練習使用打點計時器
學生自主閱讀教材中的實驗步驟提示.學生動手練習使用打點計時器
問題1:怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度?
2:怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的瞬時速度?
練習一:如圖所示,根據(jù)打點計時器打出的紙帶,判斷哪條紙帶表示物體做勻速運動 ( )
練習二、用打點計時器測量瞬時速度
實例:如圖,測量出包括E點在內(nèi)的D,F(xiàn)兩點間的位移△x和時間△t,算出紙帶在這兩點間的平均速度v=△x/△t,用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過E點時的瞬時速度.
注意:△x/△t可以大致表示E點的瞬時速度,D、
4、F兩點離E點越近,算出的平均速度越接近E點的瞬時速度.然而D,F(xiàn)兩點距離過小則測量誤差增大,應該根據(jù)實際情況選取這兩個點.
學生根據(jù)粗略表示某點瞬時速度的方法,選擇合適的計數(shù)點,測量包含這個點的一段時間內(nèi)的位移△x,同時記錄對應的時間△t,填下表.
位置
0
1
2
3
4
5
△x/m
t/s
v/m·s-1
根據(jù)v=△x/△t算出剛填完的表1中各點附近的平均速度,把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度,填下表.從該表中能粗略看出手拉紙帶運動的速度變化情況.
位置
0
1
2
3
4
5、5
t/s
v/m·s-1
目標三、用圖象表示速度
問題:剛才我們從表2中的數(shù)據(jù)可以粗略看出我們自己手拉紙帶運動的速度變化情況,圖象是表示變化規(guī)律的好方法,我們可以用圖象來描述物體的速度變化情況,那么怎樣用圖象來表示物體運動的速度呢?.并根據(jù)以上數(shù)據(jù)描點做出速度——時間圖象。
實踐練題
基礎題組(一看就懂,一做就會)
1.關于接通電源和釋放紙帶(物體)的次序,下列說法正確的是( )
A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶同時接通電源
6、 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以
2.根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以不利用公式計算就能直接得到或直接測量得到的物理量是( )
A.時間間隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬時速度
3.當紙帶與運動物體連接時,打點計時器在紙帶上打出點痕,下列說法正確的是( )
A.點痕記錄了物體運動的時間
B.點痕記錄了物體在不同時刻的位置或某段時間內(nèi)的位移
C.點在紙帶上的分布情況,反映了物體的形狀
D.點在紙帶上的分布情況反映了物體的運動情況
4.在一次實驗中,某同學不知道所使用的交流電源的實際頻率已超過50 Hz,那么,他計算出來的瞬時速
7、度值與真實值相比 ( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不能確定
5.運動小車拉動的紙帶通過打點計時器后,在紙帶上留下的點子中有5?個連續(xù)清晰的點,測出5?個點間的距離為20cm,則(??)?
A、小車運動的平均速度為2.00m/s? B、小車運動的平均速度為2.50m/s?
C、小車運動的平均速度為200m/s ?D、小車運動的平均速度為250m/s?
6.使用電火花打點計時器分析物體運動情況的實驗中:
(1)在如下基本步驟中,正確的排列順序為________.
A.把電火花打點計時器固定在桌子上
8、 B.安放紙帶 C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動 D.接通220 V交流電源 E.按下脈沖輸出開關,進行打點
(2)在安放紙帶時,要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在________上,還要檢查________是否夾在紙帶之間.
達標題組(跳起來,摘下豐收果)
6.如圖所示,打點計時器所用電源的頻率為50Hz,某次實驗中得到的一條紙帶,及毫米刻度尺測量情況如圖所示,紙帶在A、C間的平均速度_________m/s,在A、D間的平均速度為_________m/s,B點的瞬時速度更接近于______________m/s
7.如圖所示,是某同學抽動紙帶打點的一部分紙帶,紙帶上點跡清晰,所用的電源頻率是 50 Hz.
試回答:
(1) A、B、C、D是選用的計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔是多少?
(2) 測量數(shù)據(jù)標在圖中,試估算出打點B時的抽動紙的速度大???
9.如圖所示,是一條利用打點計時器打出的紙帶,0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,各計數(shù)點到0的距離如圖所示.
(1)求出1、2、3、4、5各計數(shù)點的瞬時速度;
(2)畫出速度—時間圖.(必須用鉛筆、直尺作圖)