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111 實驗：用打點計時器測速度（學(xué)案） 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 解電磁打點計時器和電火花打點計時器的基本構(gòu)成, 知道打點計時器的計時原理，并學(xué)會使用打點計時器。 2. 掌握對紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進行處理的能力。 3. 能測量平均速度和瞬時速度。 4. 學(xué)會用圖象表示物理規(guī)律的方法，理解v—t圖象，理解用平滑曲線“擬合”坐標(biāo)系中描出的點來反映客觀規(guī)律的思想。 二、課前預(yù)習(xí) 1、電磁打點計時器使用的電源是 ，當(dāng)電源是50Hz時，它每隔 打一個點。操作時，紙帶應(yīng)穿過 ，復(fù)寫紙?zhí)? 在 上，放在紙帶的 （“上面”或“下面”），打點時應(yīng)先 （“接通電源”或“釋放紙帶”）后 。 2、電火花打點計時器使用的電源是 ，當(dāng)電源是50Hz時，它每隔 打一個點。操作時，把 套在紙盤軸上，把紙帶穿過 ，將兩條紙帶從限位孔中穿過，讓墨粉紙盤夾在兩條紙帶之間。兩條紙帶中只有下面一條紙帶的上表面有點。用兩條紙帶的原因是為了增大摩擦，帶動墨粉紙盤運動，使放電火花不至于始終在墨粉紙盤的同一位置而影響到點跡的清晰度。 3、對于從實驗中得到的紙帶，紙帶上的點有疏有密，那點跡密集的地方表示物體運動的速度 （“較大”或“較小”）。 4、在速度—時間圖象（或v—t圖象）中，橫坐標(biāo)表示 ，縱坐標(biāo)標(biāo)表示 。從圖象中可以直接看出的信息有 。 5、實驗中的誤差主要來源于 。 三、經(jīng)典例題 例1、電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（ ） A．時間間隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬時速度 例2、在用打點計時器測定小車速度的實驗中得到一條紙帶，從比較清楚的點開始，每五個打印點取一個計數(shù)點，分別表明0、1、2、3…，量的0與1兩點間的距離＝30mm，2與3兩點間的距離為＝48mm，則小車在0與1兩點間的平均速度＝ m/s，在2與3兩點間的平均速度＝ m/s，據(jù)此可判斷小車做 運動。 例3、采取下列那些措施，有利于減少紙帶因受摩擦而產(chǎn)生的誤差？（ ） A. 該用6v直流電源 B. 電源電壓越低越好 C. 用平整的紙帶，不用皺折的紙帶 D. 紙帶理順攤平，不讓它卷曲、歪斜 例4、打出的點跡不夠清晰的原因可能是？（ ） A：電源電壓偏低 B：永磁體磁性不足 C：振針位置過高 D：復(fù)寫紙陳舊 E：振動片不在永磁體的中央 四、鞏固練習(xí) 1.對紙帶上的點跡說法正確的是？ A：點跡記錄了物體運動的時間。 B：點跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運動情況。 C：點跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。 D：點跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移 2、打點計時器的電源頻率為50Hz時，振針每隔 s打一個點?，F(xiàn)用打點計時器測定物體的速度，當(dāng)實際的電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的平均速度值將比真實值偏 。 3、一學(xué)生在練習(xí)使用打點計時器時，紙帶上打出的不是圓點，而是一些短線，這可能是因為（ ） A、打點計時器錯接在直流電源上 B、電源電壓不足 C、打點計時器使用的電壓過高 D、振針到復(fù)寫紙片的距離太小 4、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，名計數(shù)點到0點的距離如圖所示，求出1、2、3、4、5等計數(shù)點的瞬時速度并畫出速度—時間圖象 0 9.0 3.9 1.0 6 5 3 1 2 4 單位：cm 30.1 22.8 16.1 5、總結(jié)填表：（電磁打點計時器） 現(xiàn)象 可能原因 打點不清晰 1、 ； 2、 ； 3、 ； 4、 永磁體磁性不足； 5、 振片不在永磁體中央。 打的不是點，是短線 1、 ； 2、 ； 打直線或無點 所加的電源為直流電源 打雙點 振針?biāo)蓜? 練習(xí)詳解 該學(xué)案可以結(jié)合與之配套的教案（一種非常適合學(xué)生自學(xué)的詳細(xì)教案，模擬真實的課堂教學(xué)情境，無坡度引入）使用，例題答案見教案。 1. ABD 2. 0.02s；小 頻率是50Hz時，相鄰兩打印點間的時間間隔為0.02s，當(dāng)頻率小于50Hz時，據(jù)可知打點間隔將變大，如果仍以50Hz算那就將時間算得比真實值小了，據(jù)知v值偏大。 3. CD 4. 現(xiàn)象 可能原因 打點不清晰 6、 振針過高； 7、 電壓太低，振幅??； 8、 復(fù)寫紙用得太久； 9、 永磁體磁性不足； 10、 振片不在永磁體中央。 打的不是點，是短線 3、 振針過低； 4、 所加電壓太高，振幅過大； 打直線或無點 所加的電源為直流電源 打雙點 振針?biāo)蓜? 111