高中物理必修一学案 打点计时器.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT6 《必修一》专题四 记录物体的运动信息 知识回顾 1.打点计时器 打点计时器是一种记录物体运动的 和 信息的仪器。打在纸带上的点，记录了纸带的运动信息，如果把纸带和物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 （1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。当接通 低压 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，如果纸袋运动，振针就在纸带上打出一系列点。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 （2）电火花打点计时器：它时利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器。当通电 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力 ，比电磁打点计时器实验误差 。 2.使用打点计时器时应该注意以下问题： （1）电源的电压要符合要求，电磁打点计时器应使用 交流电源；电火花计时器使用 交流电源。 （2）使用电火花打点计时器时，应注意把 条纸带正确穿好，墨粉纸盘 ；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过 ，压在复写纸 面。 （3）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。 （4）释放前，应使物体停靠在 打点计时器的位置。 （5）打点计时器在纸带上应打出轻重合适的 ，如打出的是短横线，就调整一下 距复写纸片的高度，使之增大一点。 （6）纸带的选择，要选择点迹清晰、分布合理的纸带，找计数点时舍掉开始归于密集的点。 （7）出现误差较大的原因是阻力过大。可能是 、 、 、复写纸不符合要求等。 3.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＝eq \f(Δx,Δt)，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≈eq \x\to(v)DG或vE≈eq \x\to(v)DF. 图1－4－2 说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用v＝eq \f(Δx,Δt)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． 4.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 图1－4－4 （2）v－t图象的意义 v－t图象非常直观地反映了 的情况，它并不是物体运动的轨迹。 （3）匀速直线运动的v－t图象 ①匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图1－4－4所示，直线a、b分别表示va＝4 m/s，vb＝ 1－4－5 ②从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图1－4－5中画斜线的部分。 【参考答案】 1.位移，时间 （1）4~6V，交流，0.02s （2）220V，0.02s2.（1）4~6V，220V （2）2，夹在两纸带之间，限位孔，下 （4）靠近 （5）小圆点，振针 （7）压纸框架压纸带过紧，纸带边缘不整齐，纸带不平直 4.（2）速度随时间变化 二、题型训练 1.根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上不经过计算而直接得到的物理量是（ ） A.位移 B.时间间隔 C.加速度