練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度和加速度

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
秦嶺中學(xué)新課程高中物理導(dǎo)學(xué)案

班級(jí) 姓名 小組 上課時(shí)間: 年 月 日
課 題§2.0 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度和加速度(用2課時(shí))
學(xué)前
預(yù)習(xí)
目標(biāo)
提示學(xué)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。知道兩種計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都是由電源的頻率決定的。如果電源的頻率為50Hz,則每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。、會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法。[高考資源網(wǎng)]
2、通過(guò)小組探究實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中科學(xué)操作方法的重要性,認(rèn)識(shí)理性思維在實(shí)驗(yàn)分析中的重要性。
3、經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的艱辛,享受成功的喜悅。
重點(diǎn)本節(jié)課重點(diǎn)是學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,會(huì)簡(jiǎn)單處理紙帶上的數(shù)據(jù)并計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度。
難點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)是根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度和該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度
教法小組自主探究實(shí)驗(yàn)為主,教師講解為輔
學(xué)法學(xué)生自主學(xué)習(xí),小組實(shí)驗(yàn)探究;老師歸納總結(jié)。
學(xué)生自主學(xué)習(xí)的補(bǔ)充材料
課本
補(bǔ)充知識(shí)
預(yù)習(xí)1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中一個(gè)重要的計(jì)時(shí)儀器,計(jì)時(shí)的同時(shí)還能記錄物體的運(yùn)動(dòng)情況.
2、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示。它的工作電壓是4~6V。電源頻率是50Hz時(shí),它每隔O.02s打一個(gè)點(diǎn)。

3、電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電時(shí)在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時(shí),墨粉紙盤(pán)套在紙盤(pán)軸上,并夾在兩條紙帶之間。當(dāng)接通220V交流電源,按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤(pán)到接負(fù)極的紙盤(pán)軸產(chǎn)生火花放電。于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí),它每隔O.02s打一次點(diǎn)。

如果把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打下一系列的點(diǎn),這些

學(xué)生自主學(xué)習(xí)的補(bǔ)充材料
課本
補(bǔ)充知識(shí)
預(yù)習(xí)點(diǎn)既記錄了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,也記錄了相應(yīng)的時(shí)間。通過(guò)對(duì)紙帶上點(diǎn)子之間距離的研究,可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫(xiě)紙片的高度使之增大一點(diǎn)。
②使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
④使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤(pán)夾在兩紙帶之間,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫(xiě)紙下面。
小組
課堂
探究
學(xué)習(xí)【實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)】
①把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上面,對(duì)照使用說(shuō)明書(shū),了解其構(gòu)造
②) 用手拉住正確穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶上端,紙帶下端連接重物,然后在接通6V以下交流電源后,釋放紙帶,在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(kāi)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 = 0.02(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(cè)量出從第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離Δχ。利用公式Δυ=Δχ/Δt計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,把測(cè)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)子數(shù)n點(diǎn)子間隔數(shù)n-1運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt
/s位移Δχ
/m平均速度υ
/ ( m?s )

⑤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),該運(yùn)動(dòng)能看作是勻加速運(yùn)動(dòng)嗎?并寫(xiě)明理由。 表2:紙帶的運(yùn)動(dòng)情況
A 和B的距離 Δχ1/mB和C的距離 Δχ2/mC和D的距離 Δχ3/ mD和E的距離 Δχ4/ mE和F的距離 Δχ5/ m

判斷結(jié)果和理由:相鄰間距不斷增加,且增加值幾乎相等,說(shuō)明可看作勻加速運(yùn)動(dòng)。
⑥在紙帶上選取能看清的一段,將某個(gè)能看清的點(diǎn)標(biāo)為0,以后每隔4個(gè)點(diǎn)標(biāo)一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),從0開(kāi)始測(cè)量每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移分別記為s1、s2、s3、…sn,并記錄在表3中,如果紙帶運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng),且電源頻率是50Hz。則運(yùn)用vn=(sn+sn+1)/2T算出紙帶對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、的瞬時(shí)速度υn填入表3中。再用描圖法或逐差法(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)計(jì)算出該紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大約是 9.6 m/s2。(逐差法 )

小組
課堂
探究
學(xué)習(xí)表3: 紙帶在對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移和對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度速度
位置012345
Sn / m
Δt / s
υ/ ( m/s)







對(duì)



習(xí)
1.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,下列說(shuō)法中正確的是(CD)
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)用低壓交流電源,交流電頻率為50Hz;
B.紙帶必須穿過(guò)限位孔,并注意把紙帶壓在復(fù)寫(xiě)紙的上面;
C.要先通電,后釋放紙帶,紙帶通過(guò)后立即切斷電源;
D.為減小摩擦,每次測(cè)量應(yīng)先將紙帶理順。
2.運(yùn)動(dòng)物體拉動(dòng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,紙帶上打下一系列小點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)直接記錄了( A D )
A.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; B.物體在不同時(shí)刻的位置;
C.物體在不同時(shí)刻的速度; D.物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。
3.手拖動(dòng)紙帶經(jīng)過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后,在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn),測(cè)出這6個(gè)點(diǎn)的第1點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離為18cm,則( C )
A.手運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.03m/s B.手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.5m/s
C.手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.8m/s D.手運(yùn)動(dòng)的平均速度為180m/s
4.在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),有時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期不穩(wěn)定,其原因可能是( B )
A.交流電源的電壓不穩(wěn)定 B.交流電源的頻率不穩(wěn)定
C.永久磁鐵的磁性太弱 D.振片的固有頻率與交流電源的頻率有偏差
5.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打好的紙帶,可以從紙帶上直接得到的物理量是(ABCD )
A.時(shí)刻 B.時(shí)間 C位置 D.位移 E.平均速度
6.某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí),在紙帶上留下的不是圓點(diǎn),而是一列短線,這可能是因?yàn)?( C )
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上; B.電源頻率不穩(wěn)定;
C.打點(diǎn)的振針壓得過(guò)緊; D.打點(diǎn)的振針壓得過(guò)松。
7.本實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說(shuō)法中正確的有 ( A )
A.每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10秒。
B.每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.08秒。
C.每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.08秒。
D.每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10秒。
8.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),下列問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是什么?
(1)錯(cuò)接在直流電源上,影響是 不能打點(diǎn)
(2)電源頻率不穩(wěn),影響是 打點(diǎn)間隔時(shí)間會(huì)變化,有時(shí)不等于0.02秒
(3)打點(diǎn)針壓得太緊,影響是 針與紙帶接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使“點(diǎn)”變成為“線”
(4)電源電壓不穩(wěn),影響是 不影響打點(diǎn)的時(shí)間間隔,影響打點(diǎn)的清晰程度
(5)振針過(guò)長(zhǎng),影響是 對(duì)紙帶的影響和振針壓得太緊相似,是間斷的直線。







對(duì)



習(xí)9.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移.下面是沒(méi)有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟,按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,然后按實(shí)際操作的合理步驟,將各步驟的字母代號(hào)順序?qū)懺诳瞻滋帲?br />A.在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端分別接在低壓 電源的兩個(gè)接線柱上。
B.把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上,讓紙帶穿過(guò) 限位孔 ,并壓在 復(fù)寫(xiě)紙 下面。
C.用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開(kāi)始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離 。
D.切斷電源,取下紙帶,如果紙帶上共有n個(gè)清晰的點(diǎn),則這段紙帶上記錄的時(shí)間
(n-1)0.02 s 。
E.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),再用手水平地拉動(dòng)紙帶,紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
F.利用公式 計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度。
實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 BAEDCF 。
10.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流 220 V電源工作,它是利用 火花放電 在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器.工作電源頻率是50Hz,如果用它測(cè)量時(shí),實(shí)驗(yàn)者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz,仍按50Hz的頻率計(jì)算,這樣算出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比是 偏小 (填“偏大”或“偏小”)。
11.如圖1所示,是某人練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶,紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定紙帶的運(yùn)動(dòng)情況是 減速運(yùn)動(dòng) 。若所用電源頻率為50Hz,從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn),共13點(diǎn),歷時(shí) 0.24 s,位移為 m(用尺子直接測(cè)量),這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/s.BD段的平均速度是 m/s。若該紙帶的運(yùn)動(dòng)可看作是勻變速直線運(yùn)動(dòng),則打下B點(diǎn)時(shí)紙帶的速度是 m/s,該紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度約是 m/s2。

12.某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實(shí)驗(yàn),得到如圖2所示的紙帶,從O點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)用O、A、B、C、D、E表示.根據(jù)圖上數(shù)據(jù),可判斷小車做 勻加速直線 運(yùn)動(dòng),小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是__50.4__cm/s,小車經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度是_124___cm/s,小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度是__3.68__m/s 2。

我的
收獲
小組
評(píng)價(jià)老師

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