§1.4 实验：用打点计时器测速度课堂学案 一、实验目的 1．练习使用电磁打点计时器或电火花计时器． 2．学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况． 3．利用v－t图象分析实验数据，描述物体的运动． 二、实验原理 1．两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时，都是每隔0.02 s打一次点． 2．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出物体在不同时刻的位置，线段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v＝，当Δt很短时，可以认为等于t时刻的瞬时速度． 三、实验步骤 1．把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过 ，把复写纸套在定位轴上，并且压在 。 2．把电磁打点计时器的两个接线柱接到 电源上。 3．接通电源开关，用手 拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。 4．取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数为(n－1)．由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为 。 5．用 测量出第一个点到第n个点的距离Δx，再利用公式＝计算纸带通过这段位移时的 ．把测量和计算的结果填入表中． 6．在纸带上标记连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中． 7．将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移Δx，由于Δt很小，求出Δt内的平均速度，即等于各点的瞬时速度，记入表中． 四、注意事项 1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源． 2．实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材． 3．使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带． 4．手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集． 5．复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰． 6．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源． 五、实验数据处理 1．根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度． (1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小． (2)根据v＝，求出任意两点间的平均速度，这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离，Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度． 2．粗略计算瞬时速度 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示，如图1－4－2所示，vE≈DG或vE≈DF. 图1－4－2 说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用v＝公式来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点． 六、利用v－t图象分析物体的运动 1．v－t图象 用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图1－4－3所示的v－t图象． 图1－4－3 2．v－t图象的意义 v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹． 第四节 实验:用打点计时器测速度 三维目标 知识与技能 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(时间和位移) 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 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 过程与方法 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 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能力,体会处理问题的方 ... ...
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