山東省臨清市高中物理學(xué)案：第一章 1.4《實驗用打點計時器測速度》2
課前預(yù)習(xí)學(xué)案：
預(yù)習(xí)目標(biāo)：
1、了解兩種打點計時器的構(gòu)造、原理和使用方法；
2、知道兩種計時器的工作電壓，打點周期。
預(yù)習(xí)內(nèi)容：
一、電磁打點計時器（閱讀說明書）
工作電壓： 打點周期 振針打點不清晰或打不出點的原因可能是什么?應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)?
二、電火花式計時器 （閱讀說明書）
工作電壓： 打點周期 從原理上講兩種打點計時器哪中誤差更小,為什么?
提出疑惑：
課內(nèi)探究學(xué)案：
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動情況，會測量物體的速度，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)使用電磁打點計時器.
（1）把電磁打點計時器固定在桌子上面。
（2）接通10V以下交流電源, 用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點，立即關(guān)閉電源。
（3）取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，往后數(shù)出若干個點，如果數(shù)出n個點, 點之間的間隔數(shù)為（n-1）個，用Δt = 0.02(n-1) s, 計算出紙帶從第一個點到第n點的運動時間。
（4）用刻度尺測量出從第一個點到第n個點的距離Δχ。利用公式v=Δχ/Δt計算出紙帶在這段時間內(nèi)的平均速度，把測量和計算的結(jié)果填入表1中。
表1： 紙帶在某段時間內(nèi)的平均速度
點數(shù)n點間隔數(shù)n-1運動時間Δt(s)位移Δχ(m)平均速度v ( m/s )
( 5 ) 把打點計時器固定在長木板上，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)的六個點，分別標(biāo)上記號A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相鄰的兩點間的距離Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5，把數(shù)據(jù)填入表2，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，判斷紙帶的這段運動是勻速運動還是變速運動，是加速運動還是減速運動，并寫明理由。
表2：紙帶的運動情況
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）在紙帶上方選取點能看清的一段，將某個能看清的點表為0，以后每隔0.1s標(biāo)一個測量點，測量包含某個測量點在內(nèi)的一段位移Δχ，記錄在表3中，同時記錄對應(yīng)的時間Δt（設(shè)電源頻率是50Hz）。
表3： 紙帶在幾段時間中的位移和平均速度
位置012345
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間圖像，并從圖像上說明小車的運動情況。
當(dāng)堂檢測：
1．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．平均速度 C．位移 D．瞬時速度
2．某同學(xué)將紙帶穿過限位孔，接通打點計時器的電源，拉動紙帶，但在紙帶上打不上點，其可能原因是 ( )
A．復(fù)寫紙放反 B．使用了直流電源 C．振針過短 D．紙帶運動過快
3．打點計時器打點的周期，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)使用打點計時器”的實驗中，下列操作正確的是 ( )
A．打點前，小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車
B．要舍去紙帶上密集點，然后選取計數(shù)點。
C．打點頻率為50Hz，每四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為0.01S。
D．實驗中應(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．電源電壓不穩(wěn)定；
C．打點計時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
課后練習(xí)與提高：
6．在練習(xí)使用打點計時器的實驗中，某同學(xué)操作中有以下實驗步驟，步驟順序排列正確的是 ( )
①把計時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)，用手水平的拉動兩條紙帶，紙帶上就打下一列小點
②把電火花計時器固定在桌子上
③將紙帶穿過打點計時器的限位孔，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)一下紙帶上共有多少個點，記為N，則點子的間隔數(shù)為（N -1），紙帶的運動時間為（N -1） 0.02 s
⑥計算紙帶運動的平均速度： 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動，圖1-4中，A、B、C、D是它的運動圖象，由圖象可知 ( )
A．圖B表明物體做勻速運動
B．圖C表明物體做減速直線運動
C．圖D表明物體做加速直線運動
D．圖A表明物體做勻速運動
8．如圖1 -5所示是用打點計時器測瞬時速度實驗時得到的一條紙帶的一部分，從0點開始依照打點的先后依次標(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，計算打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度并填在下表中。
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