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2018高中物理 第一章 运动的描述 1.4 实验:用打点计时器测速度1 .ppt 38页

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4.(瞬时速度的测量)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图8所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光板的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为________,通过第二个光电门的速度为________. 图8 1 2 3 4 0.10 m/s 0.27 m/s 答案 解析 5 6 解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示. 1 2 3 4 5 6 5.(瞬时速度的测量)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图9所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm的刻度尺,0点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离并填入表格中. 图9 距离 x1 x2 x3 测量值/cm ? ? ? 计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=_____ m/s. 1.20 5.40 12.00 0.21 答案 解析 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 6.(用图象表示速度)如图10所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,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. 图10 1 2 3 4 5 6 (1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格. 答案 解析 ? v1 v2 v3 v4 v5 数值(m/s) 0.20 ? 0.61 ? 0.70 0.40 0.69 解析 两计数点间的时间间隔是T=0.1 s 1 2 3 4 5 6 (2)在图11坐标纸中画出质点的速度—时间图象. 图11 答案 见解析图 答案 解析 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 解析 根据(1)表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线得到图象如图所示. 5 6 4 实验:用打点计时器测速度 第一章 运动的描述 [学习目标] 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用. 2.掌握测瞬时速度的方法,会用打出的纸带求瞬时速度. 3.会用图象表示速度随时间变化的规律. 内容索引 题型演练 学以致用 实训演练 达标检测 检测评价 达标过关 技能储备 明确原理 提炼方法 技能储备 ? 电磁打点计时器 电火花计时器 结构 示意图 打点原理 电磁作用下振针上下周期性振动打点 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点 一、打点计时器及其原理 工作电压 以下低压 电源 V 电源 打点周期 (电源频率 为50 Hz) 0.02 s 0.02 s 阻力来源 纸带与限位孔、复写纸的摩擦,纸带与振针的摩擦 纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,比前者小 功能 功能相同,都是计时仪器 6 V 交流 220 交流 二、练习使用打点计时器 1.实验步骤 (1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带. (2)把打点计时器的两个接线柱接到 电源上(电源频率为50 Hz,电磁打点计时器接 V以下低压 电,电火花计时器接 V 电). (3)先接通电源开关,再用手水平拉动纸带,纸带上就打下一行小点,随后立即关闭电源. 交流 6 交流 220 交流 (4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n个点的间隔数为 个,则纸带的运动时间Δt=( )× 0.02 s. (5)用刻度尺测量出从 的点到最后的点间的距离Δx. (6)利用公式v= 计算出纸带在这段时间内的平均速度. n-1 n-1 开始计数 2.注意事项 (1)打点前,应使物体停在 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. (2)打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带. (3)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. (4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离). 靠近 三、用打点计时器测量瞬时速度 1.原理 纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位 移Δx内的平均速度表示,即根据v= ,当Δt或Δx较小时,用这个______ 代表纸带经过该位置的瞬时速度. 如图1所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平

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