高一物理1.4实验用打点计时器测速度课件1人教必修1

【2018资源大赛】【高中组】2019年高一物理必修一实验专题练

专题03 用打点计时器研究自由落体运动

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．某同学用如图甲所示测量自由落体加速度g，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点（已知交流电频率为50Hz），测得AB=7.65cm， BC=9.17cm．

(1)让重锤拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，若要完成该实验，除图中的实验器材外，必需的器材还有______填字母序号

A．天平 B．刻度尺 C．秒表

（2）为了减小误差，重物应选_____（填入正确选项前的字母）

A．木块 B．铁块 C．塑料块

（3）打B点时重物的瞬时速度vB=_________ ，测得自由落体加速度g=__________，（结果均保留两位有效数字）

2．用“滴水法”可以测量重力加速度g，具体操作方法是：

（1）将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音。细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音。

（2）听到某次响声时开始用秒表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时。

（3）用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度。

如果停止计时的时候，秒表上的读数是50 s，水龙头滴水处到桶底的高度为122．5 cm，请你根据以上实验及其数据，计算出当地的重力加速度为________。

3．用打点计时器测定重力加速度，装置如图甲所示。

(1)如果实验时所用交流电频率为50Hz，已知当地的重力加速度大约为9.79m/s2，某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点，且用刻度尺测出了相邻两个点间距离，则该同学所选的纸带是(图乙所示) __

(填写代号即可)

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马鸣风萧萧

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

1．电磁打点计时器的打点周期取决于 （ ）

A. 交流电压的高低

B. 交流电的频率

C. 永久磁铁的磁性强弱

D. 振针与复写纸间的距离

2．对纸带上的点迹说法正确的是？（ ）ABD

A、点迹记录了物体运动的时间。

B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。

C、点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。

D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

3．打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ ）

A：电源电压偏低

B：永磁体磁性不足

C：振针位置过高

D：复写纸陈旧

E：振动片不在永磁体的中央

4．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（ ）A

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以

5、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）AB

A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度

6、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）ABD

A．点痕记录了物体运动的时间

B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移

C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状

D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况

7、利用打点计时器打出的纸带（ ）BC

A．能准确地求出某点的瞬时速度

B．只能粗略地求出某点的瞬时速度

C．能准确地求出某段时间内的平均速度 》》》》》》》》》积一时之跬步 臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《

马鸣风萧萧 D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

1.4 实验：用打点计时器测速度

从容说课

物理学是一门以实验为基础的自然科学.本节课为实验课，目的是让学生自主探究学习打点计时器的使用方法，测定物体牵引纸带的速度，并尝试用图象的方法来表示速度随时间变化的关系.根据瞬时速度是在无限短时间内的平均速度的思想方法，让学生用求平均速度的方法，粗略表示物体运动的瞬时速度.教材这样处理更进一步加深了上节课对平均速度和瞬时速度概念的理解.当然这种用平均速度代替瞬时速度的方法，在匀变速直线运动中有它的准确性，这要在下一章中学习，在此可不必要向学生介绍这种结论性的知识，以免冲淡学习重点，加重学生负担.本节课旨在让学生学到科学实验中探究的方法，而不是注重探究的结果多么完美，所以千万不能让学生养成不尊重实验事实、拼凑实验结果的习惯.要让学生在亲身体验描点法作图象的思想方法，向学生讲清图象的横、纵坐标，描点法，图象的物理意义.要充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与.教师要补充一些更为典型的、学生非常熟悉的、不一定是物理方面的图象，要突出图象的直观性，使学生对图象的作用有更多、更深入的了解，为本节建立物理图象来分析、寻找物体运动的规律打下基础.

三维目标

知识与技能

1.了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息（时间、位移）.

2.会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度.

3.明确速度—时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象，能从图象中获取有用的信息.

过程与方法

1.通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力. 2.通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.

3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用.

4.体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑.

1 第4节 实验：用打点计时器测速度

【考纲解读】

 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理；

 能正确、熟练使用打点计时器，并亲手使用打点计时器；

 会根据织带上的点迹计算物体运动的平均速度；

 理解用平均速度表示瞬时速度多采用的思想方法，并会用这种方法计算瞬时速度；

 能运用实验数据画出t图像，并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。

【知识储备】

知识点❶、打点计时器的构造与工作原理

1、电磁打点计时器

（1）电磁打点计时器是一种连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。它是用交流电源，工作电压在V6以下。当电源的的频率为Hz50时，它每隔s02.0打一个点。

（2）电磁打点计时器的构造如图所示。

（3）工作原理：

电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器，当打点计时器的线圈中通入交流电流时，线圈将产生磁场，由于电流是周期性变化的，所以线圈产生的磁场也是周期性变化的，振片位于磁场中被磁化，相当于条形磁铁，振针所在一端为一个磁极，其磁性随时间做周期性变化，这样，振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动，振片就这样做周期性振动，每次向下运动时带动振针在纸带上大下一个点，大点的时间间隔就是振片的振动周期，等于交流变电流的周期。交流电频率为Hz50时，它每隔s02.0)501(s打一个点，则纸带上相邻两点间的时间间隔也是s02.0。

2、电火花计时器

（1）电火花计时器使用交流电源，工作电压是V220。

（2）电火花计时器的构造如图如图所示。 2 （3）工作原理

电火花计时器中有将正弦式交流电流转为脉冲式变电流的装置，当计时器接通V220交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经放电针。墨粉纸盘到纸盘轴产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹。当电源的频率为Hz50时，它每隔s02.0打一个点。

3、两种计时器的比较