实验:用打点计时器测速度
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教案设计:《实验:用打点计时器测速度》一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的工作原理及使用方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握速度的计算方法,培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 打点计时器的工作原理及使用方法。
2. 速度的计算公式:v = x/t。
3. 实验操作步骤及注意事项。
三、教学重点与难点1. 重点:打点计时器的工作原理,速度的计算方法。
2. 难点:打点计时器的使用,实验数据的处理。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。
2. 采用实验法进行速度测量实验,培养学生的实践操作能力。
五、教学过程1. 导入:回顾上次课的内容,引出本次课的主题《实验:用打点计时器测速度》。
2. 讲解:讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。
3. 实验操作:学生分组进行实验,教师巡回指导。
4. 数据处理:学生根据实验数据计算速度,教师检查并给予指导。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对打点计时器工作原理的理解程度。
2. 评价学生对速度计算公式的掌握情况。
3. 评价学生的实验操作技能和数据处理能力。
4. 评价学生在实验过程中的团队协作和交流能力。
七、教学资源1. 打点计时器及其配件。
2. 实验桌椅和实验器材。
3. 实验指导书和教材。
4. 电子秤和尺子。
八、教学步骤1. 检查打点计时器是否正常工作。
2. 学生分组,每组一台打点计时器。
3. 引导学生按照实验步骤进行操作,记录数据。
4. 指导学生正确处理实验数据,计算速度。
5. 组织学生进行交流讨论,分析实验结果。
九、教学反思2. 教师要关注学生在实验过程中的表现,发现并解决问题。
3. 教师要关注学生的学习效果,及时调整教学方法和策略。
十、课后作业a. 打点计时器的工作原理是什么?b. 如何正确使用打点计时器?c. 速度的计算公式是什么?d. 实验过程中遇到了哪些问题?如何解决?e. 从实验中你学到了哪些知识?十、教学计划1. 课时安排:本节课计划用2课时完成。
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高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验:用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫),线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上,电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源,用手水平地拉动纸带,在纸带上打出一系列小点,然后迅速关闭电源。
4、取下纸带,进行测量。
①测平均速度:
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意,4、6两点的时间极短,故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去,测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量,并将数据记在表格中,完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象?
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /(m.s -1)。
第四节 实验:用打点计时器测速度一、实验目的1、 了解打点计时器的基本构成,知道其计时原理并学会应用2、 根据纸带上的点分析速度的变化情况,学会测定平均速度3、 学会用图像表示速度的变化规律的方法二、实验原理两种打点计时器当接通50Hz 的交流电时,都是每隔0.02s 打一次点。
当纸带跟运动物体连在一起时,打点计时器打在纸带上的点就相应地表示了物体在不同时刻的位置,纸带上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移,根据平均速度的定义式t x v ∆∆=,当t ∆很短时,就可以认为t x∆∆等于t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、刻度尺、导线等(详见导学案第四节第1页)四、实验步骤实验准备1、 把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,压在复写纸的下面。
2、 把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。
实验进行3、 打开电源开关,用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列的点。
4、 多打几条纸带,并且注意打点之后立即关闭电源。
数据处理5、 在几条纸带中挑选一条理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,找一个点做为开始点,然后每五个点(或每隔四个点)取一个计数点(每两相邻的计数点之间的时间间隔就是0.1秒)6、 利用公式t xv ∆∆=,计算出纸带在这段时间内的平均速度,如果时间极短的话,就是中间时刻的瞬时速度。
五、数据处理① 表格法② 图像法(t v -图像)1、 图像的获得:以速度为纵轴,以时间为横轴,在方格纸上建立直角坐标系,根据测得速度在坐标系中描点,并用平滑的曲线连接,就得到了t v -图像。
2、 反映的物理量:① 任一时刻速度的大小② 任一时刻速度的方向,也就是速度的±表示了运动的方向③ 速度随时间的变化情况④特别说明:匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线3、tv 图像六、注意事项1、电源电压符合要求,电磁打点计时器使用6V以下交流电源;电火花计时器使用220V交流电源。
实验:用打点计时器测速度⒈对打点计时器的认识⑴电磁打点计时器:它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
当接通6 V以下低压交流电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
⑵电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。
当接通220 V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50 Hz时,它也是每隔0.02 s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
⑶电火花计时器工作时,纸带运动时受到阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。
⑷打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
说明:电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样,打点的时间间隔都是0.02 s,所以今后的叙述中不再区分,统称打点计时器。
电磁打点计时器是利用电磁感应原理,其结构如图甲所示;电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的,其结构如图乙所示。
打点计时器的使用★★实验步骤:⑴把打点计时器固定在桌子上,按照要求装好纸带。
⑵打点计时器接交流电源。
⑶接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出了一行小点,随后立即关闭电源。
⑷取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点,如果共有n 个点,那么点的间隔数为n-1个,则纸带的运动时间t=0.02(n-1)s。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。
⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
说明:①打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
用打点计时器测速度实验报告实验目的:本实验旨在通过使用打点计时器测量物体运动速度的实验方法,来加深学生对速度概念的理解,提高学生的实验技能和分析能力。
实验原理:打点计时器是一种用于测量物体运动速度的实验器材。
它基于位移与时间之间的关系,利用物理学中的速度公式 v=s/t,通过测量物体运动的时间 t 和物体位移 s,从而计算出物体的速度 v。
实验过程:本实验需要使用以下器材:打点计时器、电源线、导轨、计时器放置器和小车等。
步骤如下:1. 将导轨放置在实验室桌面上,并调整好水平度。
2. 在导轨上安装小车,确保小车能够自由滑动,并放置计时器放置器在距离小车起点 10 厘米左右的位置上。
3. 选择一个平滑的簿子用于计算小车运动的位移。
将小车沿着导轨的起点处拉后,松手后小车开始运动,同时计时器开始计时。
4. 等到小车运动到计时器放置器处时按下计时器停止键,记录下计时器的时间值 t 和小车的位移 s。
5. 重复以上实验过程,每次记录下小车的运动时长t 和位移s,至少需要进行 5 次实验。
实验结果:记录下所有实验数据,并计算出小车平均运动速度 v。
得到的数据如下:实验次数计时器采集到的时间值 (s) 小车位移 (cm) 速度 (cm/s)1 3.2 40 12.52 3.1 38 12.263 3.3 41.6 12.64 3.0 37.4 12.55 3.2 40.1 12.53平均速度:12.48 cm/s实验结论:通过使用打点计时器来测定小车的运动速度,本实验测得小车平均运动速度为 12.48cm/s。
同时本实验还通过实验数据的计算,验证了 v=s/t 的物理公式的正确性。
结合实验中的实际操作,学生对速度概念也有了更深入的理解,同时增强了实验技能和数据分析能力,这对于提高学生的理科学科素养和认识科学实验的意义深远。