1.4 实验:用打点计时器测速度(2)
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实验:用打点计时器测量小车的速度【教学目标】1.知识与技能:(1)能熟练使用打点计时器。
(2)会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
(3)会处理纸带求各点瞬时速度。
(4)会设计表格并用表格处理数据。
(5)会用v-t图像处理数据,表示运动规律2.过程与方法:(1)初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。
(2)经历实验过程,及时发现问题并做好调整。
(3)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
3.情感态度与价值观:(1)体会实验的设计思路,体会物理学的研究方法。
(2)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
【教学重点】1.图象法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
【教学难点】对实验数据的处理。
【教学过程】一、导入新课。
教师提出问题:探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。
让学生猜想:小车的速度随时间变化有几种可能:变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
让学生进行实验设计:提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。
二、讲授新课。
(一)实验步骤及注意事项1.教师提问:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材?学生回答:有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源.2.教师提问:通过预习,同学们知道具体的实验步骤是什么吗?学生回答(抽取举手同学作答)教师诠释:①把附有滑轮的长木板放在实验台上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示。
②把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码。
放手后,看小车能否在木板上平衡地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在车的后面。
③使小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带。
2019-2020年高一物理《1.4试验:用打点计时器测速度》教案重点:①学会使用打点计时器。
②能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
③会用描点法描绘物体的速度-----时间图象,并从中获取物理信息难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力三维目标知识与技能:①了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能②能够阅读产品说明书,掌握打点计时器的使用方法。
③初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理,测定物体的速度④学会建立物体运动的v—t图象。
过程与方法:①通过实验探究过程,了解物理学的研究方法,培养学生信息收集和处理能力,分析、解决问题和交流、合作能力。
②初步了解用图象描述和研究物理过程的方法,体会数学在物理知识中和应用情感态度与价值观:①在实验活动中,培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
②在探讨问题的过程中,鼓励学生主动与他人合作,交流思想,感受团队精神体验探索的乐趣教学手段:实验演示和多媒体课件(ppt和flash)、视频预习学案:完成时间()分钟1、.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是V,电火花打点计时器的工作电压是V.当电源频率是50 Hz时,它每隔 s打一次点.使用电磁打点计时器时,纸带应穿过,复写纸片应套在上,并要放在纸带的面;打点时应接通电源,释放纸带.2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同?有何不同?答:相同点:不同点:预习思考:完成时间()分钟1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.瞬时速度D.平均速度2、一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是点,而是一些短线,这可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.振针压得过紧3、针对第2题出现的问题,应如何调节()①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A.①②B.①④ C.②④ D.③④4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带,其中平均速度最大的是(打点时间间隔均相同为0.02s)()5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?如图用S和t分别表示纸带AB和CD的平均速度。
1.4实验:用打点计时器测速度班级:组别:姓名:【学习目标】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.明确速度一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一时间图象,【学习重点】1.学会使用打点计时器.2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.3.会用描点法描绘物体的速度一时间图象,并从中获取物理信息.【学习难点】处理纸带的方法,用描点法画图象的能力.【自主学习】一、电磁打点计时器观察打点计时器并阅读教材,了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法.1、电磁打点计时器的电源应是________电源,通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,每隔________秒打一次点,【思考与交流】电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?二、电火花计时器观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.1、电火花计时器通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,振针每隔 s打一次点三.练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示.学生动手练习使用打点计时器四、用打点计时器测量瞬时速度实例:如图,测量出包括E点在内的D,F两点间的位移△x和时间△t,算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t,用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度.△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近正点的瞬时速度.然而D,F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点.学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,填下表.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速五、用图象表示速度问题:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答.学生具体操作描点.学生用打点计时器测得数据作出图象一一速度时间图象,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律.更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况.【合作探究】百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10.57s,按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图.如果是没有受过训练的同学跑百米,他的v—t图象的形状可能有什么不同?【反思小结】速度时间图的应用:1、根据v-t图像确定物体的运动状态:a、图线是平行于t轴的直线表示物体进行匀速直线运动b、图线是倾斜的直线表示物体在进行匀变速直线运动c、图线是一般的曲线表示物体进行一般的变速运动2、确定任意时刻的速度。
§1.4实验:用打点计时器测速度一、三维目标知识与技能1. 理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(时间和位移)2. 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度3. 明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象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水平2. 通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的水平,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量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水平,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,即要动手,又要动脑5. 经历科学探究过程理解科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1. 感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识2. 经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘3. 体验用图象方法描绘物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4. 培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯二、教学重点1. 学会使用打点计时器2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3. 会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息三、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的水平教具准备课件投影仪幻灯片课时安排2课时第1课时四、教学设计[新课导入](5分钟)测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在持续变化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在持续变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢?课堂活动请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.思考1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2. 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响? 学生讨论:总结:彩笔打出的点能够记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度.原因在哪? 生:原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就能够解决了.新课教学(25分钟)师:我们今天要介绍的打点计时器就是能够精确记录时间间隔和位移的仪器.一电磁打点计时器1.振片 2。
1.4实验:用打点计时器测速度【实验目标】1、知道打点计时器的构造和原理,学会使用打点计时器,能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间,计算纸带的平均速度,能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度,认识v-t图象,并能根据v-t图象判断物体的运动情况。
2、通过速度测量过程的体验,领悟两个方法:一是用图象处理物理数据的方法;二是极限法或说无限趋近法,加强一个认识,实验是检验理论的标准。
【学习重难点】1、根据打出的纸带计算打几个点所用的时间,计算纸带的平均速度,能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度。
2、根据v-t图象判断物体的运动情况。
【实验器材】电源(220V电源或学生电源),打点计时器,纸带,刻度尺(最好是塑料透明的),导线【实验原理】1、电磁打点计时器。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为4~6V。
当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点。
电磁打点计时器是应用电磁原理制成的。
通电前,先在打点计时器上装上纸带,并把复写纸片压在纸带上。
然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。
这时,振片被磁化,在磁力作用下振动起来。
每0.02s振针压打复写纸一次,被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子,这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置,相邻两点间的时间间隔是0.02s。
我们对纸带上这些点之间的距离进行测量,就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器。
使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条白纸之间。
当接通用220V 交流电源,按下脉冲输出开头时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电,于是在运动的纸带1上打出一列点迹。
当电源频率是50Hz 时,它也是每隔0.02 s 打一次点。
这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s ,因此,打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间。
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。
1.4实验:用打点计时器测速度 【使用说明】1.认真阅读【学习目标】,明确学习目标。2.用5分钟左右阅读课文,根据【学习目标】勾画出本节重点。3.用25分钟左右完成【课前预学】并做好【预习自测】,将自已的疑惑填在【我的疑问】处。4.课堂用5分钟左右进行展示、讨论和评价【课前预学】,用20分钟左右组织各小组合作完成【合作探究】(由组长组织讨论,并做好督促、检查,要求书写规范)。5.课堂用5分钟左右进行讨论、展示【预习自测】,用15分钟左右完成【当堂检测】,用5分钟左右进行改错和总结。【学习目标】1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并学会安装并使用打点计时器。2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并学会测定平均速度和测量瞬时速度。3.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出实验中的速度—时间图象。
【课前预学】看课文19-22页,完成下列问题:1.电磁打点计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为 2.我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔 秒打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是 。3.电火花计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为 。4.电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较 ,实验误差也就比较 。
【预习自测】1.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )A.时间间隔 B.位移 C.瞬时速度 D.平均速度
2.在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是( )A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车;B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点。C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1sD.实验中应使小车速度尽量小些
【我的疑问】 【合作探究】1.看课文讨论电磁打点计时器、电火花打点计时器的结构和工作原理
1 1.4 实验:用打点计时器测速 一、教学目标 1.了解电磁打点计时器,电火花计时器的基本构成,理解打点计时器的计时原理 2.经历使用打点计时器的过程,能正确、熟练地使用打点计时器。 2.会根据纸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所采用的思想方法,会用这种方法计算瞬时速度。 3.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出实验中的速度—时间图象。 4.能运用实验数据描绘v-t图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。 二、教学重点与难点 重点:1.打点计时器的使用。2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。3.画物体的速度—时间图象。 难点:1.对纸带数据的处理。2.画图象的方法。 三、教学方法:实验探究式教学方法 四、教学过程
1.打点计时器的认识 先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少? (2) 说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。 (3) 复写纸放在纸带上边还是下边? (4) 我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?日本的交流电频率是60Hz,打点计时器还能用吗?能用,相邻两个点之间的时间间隔是多少? (5) 打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间? (6)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么? 电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,其结构如图所示。它的工作电压是4~6V。电源频率是50Hz时,它每隔O.02s打一个点。 2
电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出点迹的计时仪器,其结构如图所示。使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条纸带之间。当接通220V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。于是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50Hz时,它每隔O.02s打一次点。
如果把纸带跟运动的物体连接在一起,打点计时器便在纸带上打下一系列的点,这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置,也记录了相应的时间。通过对纸带上点子之间距离的研究,可以了解物体运动的情况。
注意事项: ①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。 ②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。 ③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。 ④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
2.练习使用打点计时器 指导学生动手练习使用打点计时器,要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。 选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。 (2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度? (用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。) (3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少? (4)如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小? (在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
课堂练习 1、电磁打点计时器是一种使用_________(交流?直流?)电源的________仪器,它的工作电压是________伏特。当电源频率是50赫兹时,它每隔________s打一次点。
图1—4—3 3
2、一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( ) A.接在直流电源上 B.电源电压不稳 C.电源频率不稳 D.打点针压得过紧 解析:A.接在直流电源上不会打点。A错。 B.打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关。B错。 C.频率不同打的点仍为圆点。故C错。 D.打点针压得过紧。针和纸接触时间长,打出一些短线。D正确。 答案:D
3、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( ) A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度 解析:从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间,因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。 用刻度尺量一下任意两个点间的距离,就知道了物体的位移。故B选项正确。 从纸带上不能直接得到加速度、平均速度,只可以间接计算。故C、D选项错误。 答案:AB 4、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz时,振针每隔0.02 s在纸带上打一个点,现在用此打点计时器测定物体的速度,当电源的频率低于50 Hz时,数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一个点来处理的.则测出的速度数值与物体的实际速度相比,是偏大还是偏小?为什么? 解析:当电源频率低于50 Hz时,实验中实际时间间隔大于0.02 s,数值计算时如按照实际时间间隔,得到实际速度,若实验时仍用0.02 s作为时间间隔来计算,实验数值比物体的实际速度偏大. 点评:有关实验误差的分析对学生来说是一个难点,突破方法是根据实验原理分析,同学们应该仔细体会,理解.
3.用打点计时器测量瞬时速度 (1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一点的瞬时速度? (2)能否把该点的速度表示的更准确一点? (3)如果想每隔0.1s测一次速度,应怎么办? (4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。 (5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。 (6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。 (7)引导学生分析表格中速度的变化情况。
4.用图象表示速度 为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。 以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。 教师提出下列问题: (1)图象上每一点的意义是什么? (表示该时刻物体的瞬时速度) (2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办? (把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度) (3)把这些点连接起来,是什么形状? 4
(是折线。因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来) 5、知识扩展 (1)用频闪照摄影没速度 【例1】用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照,得到的照片如图1-4-4所示.求小球的平均速度.
图1-4-4 解析:根据题意,小球从1 cm到6 cm位置,位移s=5 cm,所用时间t=0.3 s,平均速度v=s/t=0.17 m/s. 点评:本题初看是一新情景的题,经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致.题目不难,学生能很快求出平均速度.所以培养学生的迁移能力是非常重要的. (2)借助传感器用计算机测速度P22做一做 【例2】
(3)气垫导轨和数字计时器P23科学漫步。 【例3】
?【例4】如图1-4-5所示,是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、 6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示.求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线. 解析:(1)1点是0、2间的中间时刻,求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度,同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出.然后画出速度一时间图线.注意相邻计数点间的时间间隔T=0。1S即:v1=0.195m/s,v2=0.40m/s,v3=0.51m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。 (2) 以O点为坐标原点建立直角坐标系. 横坐标:表示时间 纵坐标:表示速度 根据第一问计算出的结果在直角坐标系中描点,然后连线得到图象如图1-4-6所示.
图1-4-5 5
图1-4-6 课堂小结: 课后作业: 1、思考P24“说一说”栏目中提出的问题, 2、完成P26“问题与练习”中的问题。 “问题与练习”(P26)参考答案 1、电磁打点计时器误差较大。 因为电磁打点时振针与复写纸对纸带的摩擦力较大,而电火花相对阻力较小,另外,电磁打点时容易出现振针压的过紧、过松、复写纸不好用都不易把点打清晰,所以电火花计时器误差较小。 2、解:(1)纸带左端与重物相连。 (2)取离A点最近的两个点,求其两点间的平均速度就可代替A点的瞬时速度。 因为在A的附近取的点越近,用平均速度代替A点的速度就越精确,而离A最近的只能是BC两点,所以如此。 3、对甲:物体开始有初速度,方向为正,在运动过程中是大小不变,方向也不变化的,所以甲是匀速直线运动,速度的大小方向都不变,运动方向也不变。 对乙:物体开始初速度为0,向正向运动,到达一定值后大小方向不变,一段时间后速度开始变小,方向不变,直到减为零,而运动方向不变。速度大小变化,方向没变。 4、两相邻点距离与纸带速度有关,速度越大距离越大。 两相邻点的时间都是1s,纸带快慢不影响。
课后反思: 阅读材料:打点计时器原理及使用 教材上用的是J0203型打点计时器,其工作原理可用右图说明.当线圈中通入的交流电为正半周时,设电流方向如图甲,则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极,永磁体的磁场就使簧片向下运动,振针就在纸带上打出一个点;当交流电为负半周时,电流方向如图乙,簧片左端变为s极,永磁体的磁场就使簧片向上运动.如此反复作用,簧片就振动起来.制造时使簧片的固有频率为50赫,等于交流电的频率,这样簧片就发生共振,振动频率也是50赫,即周期为O.02秒,并且有较大的振幅。于是振针就每隔O.02秒向纸带上打出一个清晰的点。
打点计时器在使用前应进行检验,打点周期的等时性不好的要进行调整,具体方法请参阅后面的参考资料。振针的高度应适当,并且不要松动,否则会出现漏点、双点、等时性不良等缺点,并对纸带产生过大的摩擦阻力。纸带在使用前要整平(可用熨斗熨),以免造成打点间隔变化或点子不