徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)高級(jí)中學(xué)高中物理一學(xué)案實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精§1。4實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，原理，和利用其測定平均速度、瞬時(shí)速度.2．測定平均速度,畫出圖象，了解用圖象研究物理問題的方法。3．了解誤差和有效數(shù)字。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析難點(diǎn)：了解用圖象研究物理問題的方法【知識(shí)梳理】1。儀器構(gòu)造2．儀器原理電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄運(yùn)動(dòng)物體在一定內(nèi)發(fā)生的儀器,它使用電源,由學(xué)生電源供電,工作電壓在以下，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔打一個(gè)點(diǎn)，通電前把紙帶穿過，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面，接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下,便振動(dòng)起來，帶動(dòng)其上的上下振動(dòng)。這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng)，振針就通過復(fù)寫紙片在紙帶上留下一行小點(diǎn)，如果把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連在一起,即由物體帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)，紙帶上各點(diǎn)之間的距離就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的。電火花計(jì)時(shí)器的原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器類似，這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)受到的阻力比較，實(shí)驗(yàn)誤差也就比較.3．速度時(shí)間圖象（v-t圖象）用來描述隨變化關(guān)系的圖象。4．偶然誤差是指由因素造成的，用的方法可以減小偶然誤差。系統(tǒng)誤差是由、造成的，特點(diǎn)是多次重復(fù)測量的結(jié)果總是真實(shí)值，呈現(xiàn)單一傾向。5．相對(duì)誤差等于。6．有效數(shù)字是指帶有一位的近似數(shù)字?！局攸c(diǎn)探究】一、實(shí)驗(yàn)原理1．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在接通50Hz的交流電源時(shí),打點(diǎn)時(shí)間間隔都是0。02s.2．當(dāng)紙帶跟運(yùn)動(dòng)物體連在一起時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出物體在不同時(shí)刻的位置，紙帶上各點(diǎn)之間的間隔就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的位移，根據(jù)平均速度的定義式eq\x\to（v）＝eq\f(Δx,Δt），當(dāng)Δt很短時(shí),可以認(rèn)為eq\f（Δx，Δt)等于t時(shí)刻的瞬時(shí)速度．二、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器）、紙帶、刻度尺、交流電源、導(dǎo)線等．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電源種類6V以下低壓交流電源220V交流電源打點(diǎn)頻率打點(diǎn)時(shí)間間隔0。02s、頻率50Hz打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s、頻率50Hz打點(diǎn)方式振針通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗螯c(diǎn)火花放電使墨粉在紙帶上成點(diǎn)阻力來源紙帶與限位孔的摩擦；振針與紙帶打點(diǎn)接觸時(shí)的摩擦紙帶與限位孔的摩擦；摩擦阻力比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更精確，實(shí)驗(yàn)誤差小。三、實(shí)驗(yàn)步驟1．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙的下面．2．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與電源的接線柱相連接．3．打開電源開關(guān)，用手水平地拉動(dòng)紙帶使它在水平方向上運(yùn)動(dòng)，紙帶上就打下了一系列點(diǎn)．4．關(guān)閉電源，取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)數(shù)起，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)，如果共有n個(gè)點(diǎn)，那么點(diǎn)的間隔數(shù)為n－1個(gè),紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt＝0.02(n－1)s。5．用刻度尺測量出從開始計(jì)數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離Δx.6．利用公式eq\x\to（v)＝eq\f(Δx，Δt），計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度．7．從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明A、B、C、D…,如圖所示，測出O到A、A到B、B到C…之間的距離x1、x2、x3….四、數(shù)據(jù)處理1．表格法打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，則A、B、C、D…各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為：vA＝eq\f(x1＋x2，2T)、vB＝eq\f(x2＋x3,2T)、vC＝eq\f(x3＋x4，2T），vD＝eq\f(x4＋x5,2T）…把數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運(yùn)動(dòng)。位置編號(hào)123456(Xn+Xn+1)/m

v/(m/s)

2．圖象法(1)圖象的描繪：以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸，在方格紙上建立直角坐標(biāo)系．根據(jù)測得的速度值在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就得到了一條能夠描述紙帶運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象．稱為速度—時(shí)間圖象，簡稱速度圖象,即v—t圖象．（2）實(shí)驗(yàn)：①（學(xué)生）打紙帶：②用紙帶求各點(diǎn)速度：計(jì)算、填表、描點(diǎn)作出速度—時(shí)間圖象40401030204050102030500t/sv/(km·h-1)例1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用___________電源的計(jì)時(shí)儀器，它的工作電壓為________，當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它每隔________s打一次點(diǎn)．使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)將紙帶穿過______，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并要放在紙帶的________面;應(yīng)把__________電源用導(dǎo)線接在接線柱上；打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先________，再讓紙帶運(yùn)動(dòng)．例2、如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),圖中O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D為每隔一點(diǎn)選定的計(jì)數(shù)點(diǎn)．根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù),紙帶上A、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為______s,紙帶在A、D間的平均速度為______cm/s，打B點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度為______cm/s，你能求出打O、D點(diǎn)時(shí)間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什么？答:_______________。變式練習(xí)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為________m/s，在A、D間的平均速度為________m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于________m/s.【課堂反饋】1．接通電源與讓紙帶隨物體運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作的先后次序應(yīng)當(dāng)是（）A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶的同時(shí)接通電源