物理必修一1.4 实验:用打点计时器测速度
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图10
5.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11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, 零刻度线跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟“0”计数点的距 离并填入表格中.
提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小Δt,C项错误;
使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门时的速度可能更小,时间更长,D项
错误.
随堂演练
逐点突破 达标自测
03
1.(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是
√A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源 C.电火花计时器使用6 V以下的交流电源
数值(m/s)
vB 0.400
vC 0.479
vD 0.560
解析 vB=3.62+24×.308.1×10-2 m/s=0.400 m/s; vC=4.38+25×.200.1×10-2 m/s=0.479 m/s; vD=5.20+25×.909.1×10-2 m/s≈0.560 m/s.
vE 0.640
二 瞬时速度的计算与速度—时间图象
例2 (2019·定远育才学校月考)(1)电磁打点计时器使用的是_交__流__4_~__6__V_(选填“交 流4~6 V”或“交流220 V”)电源,实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时,如果每 相邻的计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为__0_.1__s_.
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
NEIRONGSUOYIN
技能储备
明确原理 提炼方法
精析典题
探究重点 提升能力
随堂演练
逐点突破 达标自测
技能储备
图7 1.工字钢底座 2.底脚螺丝 3.滑轮 4.光电门 5.导轨 6.遮光板 7.滑块 8.缓冲 弹簧 9.进气嘴
例4 用如图8所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在 滑块上的遮光条的宽度为4 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.04 s.
图8 (1)则滑块经过光电门位置时的速度大小为_0_._1_m__/s__. 解析 v=Δdt=44× ×1100- -32 m/s=0.1 m/s
明确原理 提炼方法
01
一 打点计时器及其原理
电磁打点计时器
电火花计时器
结构 示意图
打点原理 工作电压
电磁作用下振片带动振针上下振动 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸
打点
盘轴,产生火花放电打点
6V 以下低压 交流 电源
220 V 交流 电源
打点周期(电源频 率为50 Hz)
0.02 s
0.02 s
阻力来源
解析 打点计时器是记录运动物体的位置和时间的仪器,均使用交流电源,电火花 计时器的工作电压是220 V,当交流电频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点.
(2)(多选)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤,其中错误的操作是 A.把打点计时器固定在桌子上,把墨粉纸套在纸盘轴上,让纸带穿过限位孔
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中 的A、B、C…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应位置如图4所示. 可求出A点到D点的距离是__4_.1_0__ cm.
(3) 由 实 验 数 据 可 得 A 点 到 D 点 的 平 均 速 度 是
_0_._1_4___ m/s;B点的瞬时速度是__0_.1_3__ m/s.(结果
三 用打点计时器测Байду номын сангаас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 Δx
均速度表示,即根据v= Δt ,当Δt或Δx较小时,用这个 平均速度 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两点间的平均速度代表,即vE=
Δx Δt
.
图1
√B.把打点计时器与4~6 V低压交流电源相连 √C.用手水平地拉动纸带,然后打开脉冲输出开关
D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v=xt0 计算纸带 运动的平均速度
解析 纸带正确的安装方法:把打点计时器固定在桌子上,把墨粉纸套在纸盘轴上, 让纸带穿过限位孔,故A正确; 电火花计时器使用220 V交流电源,故B错误; 实验时应先打开电源,再拉动纸带,故C错误; 数据处理时应先取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v xt0=计算纸带运动的平均速度,故D正确.
vF 0.721
(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标系 中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
答案 见解析图
图6
解析 图线如图所示:
三 利用气垫导轨和光电门测速度
如图7所示,当滑块在导轨上运动时,光电计时器利用光敏电阻的特性记录了遮光板 通过光电门的时间,而遮光板的宽度Δx已知,并且非常小,由于滑块通过光电门的 时间Δt非常短,在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动,所以可认为遮 光板通过电门时的瞬时速度等于遮光板通过光电门时的平均速度v=ΔΔxt .
2.数据处理 (1)测量:把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上A、B、C、 D……,如图2所示,依次测出各点到O点的距离,再算出OA、AB、BC……的距离x1、 x2、x3…….
图2
(2)计算:若打点计时器打点的周期为 T,则 A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为: vA=x12+Tx2、vB=x22+Tx3、vC=x32+Tx4、vD=x42+Tx5……. (3)列表比较:把数据填入下表,根据数据判断纸带运动速度的变化情况.
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2.(2019·汉阳一中月考)图9为电火花计时器的示意图,电火花计时器和电磁打点计时
器一样,工作时使用交流电源,其工作电压是__2_2_0____ V.
操作基本步骤如下:
A.当纸带通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器
C.启动电源,听到放电声,立即拖动纸带运动
(2)为使
Δx Δt
更接近瞬时速度,正确的措施是__A__.
A.换用宽度更窄的遮光条
B.换用宽度更宽的遮光条
C.提高测量遮光条宽度的精确度
D.使滑块的释放点更靠近光电门
解析 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,当Δt→0时,
Δx Δt
可看成物体的瞬时速度,Δx越小,Δt也就越小,A项正确,B项错误;
位置 v/(m·s-1)
A
B
C
D
E
F
G
3.注意 (1)为了减小实验误差,A、B、C、D……不一定是连续计时点,比如可以隔四个点取 一个计数点,此时两个计数点间的时间间隔T= 0.1 s. (2)计算某计数点的瞬时速度时,Δx、Δt应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和 时间,即vn=xn+2Txn+1 .
图5 解析 在实验中,使用打点计时器时应先接通电源,再释放纸带.
(2) 每两个计数点间还有__4_个计时点没有标出. 解析 每两个计数点间还有 n=ΔΔTt -1=00.0.12ss-1=4 个计时点没有标出.
(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.1 s测一次速度,计算出打下B、C、D 三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字).
图3
精析典题
探究重点 提升能力
02
一 打点计时器的应用原理与操作
例1 (2019·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的__位__置____和 __时__间____的仪器.电火花计时器是其中的一种,其工作电压是__2_2_0__V__,电火花计时 器靠电火花和墨粉打点,当交流电的频率为50 Hz时,它每隔__0_._0_2___ s打一次点.
纸带与限位孔、复写纸的摩 擦,纸带与振针打点接触时 的摩擦
纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦, 比前者小
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交流 电源上(电源频率为50 Hz,电磁打点计时器接 6 V以下低压 交流 电,电火花计时器接 220 V 交流 电). (3)先接通电源开关,再用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源. (4)取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n 个点的间隔数为 n-1 个,则纸带的运动时间Δt=( n-1 )×0.02 s. (5)用刻度尺测量出从 开始计数 的点到最后的点间的距离Δx.
3.v-t图象的应用 (1)由图象能看出每一时刻对应的速度. (2)由图象可以确定速度的方向:速度为正,说明物体的速度方向与选定的正方向相同 (图3中0~5 s),速度为负,说明物体的速度方向与选定的正方向相反(图中5~6 s). (3)由图象可以确定物体是加速运动还是减速运动.图中0~2 s内物体做加速运动,2~4 s 内物体做匀速运动,4~5 s内物体做减速运动,5~6 s内,物体速度大小在增大,做 加速运动.
图4
均保留两位有效数字)
例3 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,电源频率为50 Hz,用打点计时器记 录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数 点.相邻计数点间的距离如图5所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s. (1) 在实验中,使用打点计时器时应先_接__通__电__源___再_释__放__纸__带___.(选填“释放纸带” 或“接通电源”)
新人教版高一物理必修一 1.4实验:用打点计时器测速度 (共13张PPT)
周期0.02s
上,频率50Hz、周期0.02s
用途:计时
用途:计时
注意事项:交流、电压6V, 注意事项:交流、电压220V,
先通电等待1~2s后拖动 先通电等待1~2s后拖动纸
纸带或释放物体、先切 带或释放物体、先切断脉冲
断电源后拾取纸带
输出开关后拾取纸带
实验1
步骤、要领
1.把打点计时器固定在实验桌上(不许松动!),(是电磁 式还是电火花式?)连接电源(通电检查!). 2.把纸带穿过限位孔,复写纸压在纸带上(纸带在下复写 纸在上!试拉检查!). 3.先通电等待1~2s,后拖动或释放物体(先通电后拉动! 控制快慢!). 4.先切断电源,后取下纸带(先断电后取带!). 5.再取2~3条纸带,重复2~4步2~3次. 6.选取纸带(点迹清晰?漏点拖点?),测量点编号(注意 先后!写下序号!),数点计时(点数不等于间隔数!). 7.用刻度尺测量距离(最小分度?有效数字?),记录数据 (忠实地记录原始数据!),保留纸带(不能丢失!). 8.整理实验器材(不要忘记!).
带或释放物体、先切断脉冲
输出开关后拾取纸带
实验1
板书
电磁打点计时器
电火花计时器
构造:接线柱、线圈、振 构造:电源插头、脉冲输出
片、振针、永久磁铁、 开关、正负脉冲输出、放电
复写纸、限位孔、定位 针、墨粉纸盘、纸盘轴
轴
原理:脉冲电流经放电针、
原理:电磁铁与永久磁铁 墨粉纸盘到纸盘轴,产生火
相互作用,频率50Hz、 花放电,蒸发墨粉落在纸带
实验2
分析数据
1.列表法:高中实验报告册 物理 必修1 国标·人教版 第
7页。
“瞬时速度”v
x t
,以测量点为时间中点,前后各
1.4实验:用打点计时器测量小车的速度
在公式v x
t
中,当t 0 时,在t
时间内的平均
速度即为某时刻(或某位置)的瞬时速度.(极限思想)
1.4 实验:用打点计时器测量小车的速度
一、实验原理
小车拉动纸带,用打点计时器按相同的时间间隔在纸 带上打下一系列点迹,这些点迹对应着各时刻小车的位置。 通过测量各个时刻小车的位置,计算出相邻时刻间的位移, 我们就可以算出小车的速度。
二、实验器材
小车 附有滑轮的长木板 打点计时器 纸带 细绳 刻度尺 坐标纸
五、绘制v-t图像
操作步骤:
1.建立直角坐标系,标物理量,写单位 2.选择合适的标度(图像占坐标系3/4区域) 3.描点 4.连线(平滑的曲线/提前预知判断图像大概走势)
要求:(1)使用铅笔、刻度尺、圆规、三角板规范作图 (2)试卷答题卡(用签字笔描黑)
课堂练习
1. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均
匀,下列判断正确的是: ( BC )
A.点子密集的地方物体的运动速度比较大 B.点子密集的地方物体的运动速度比较小 C.点子不均匀说明物体在做变速运动 D.点子不均匀说明打点计时器有故障
2.一同学在使用电磁打点计时器时,纸带上点不是圆点 而是一些短线,这可能的原因是( D )
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s vAE xAE (10 2)102 m / s 0.2m / s
t总
4 0.1S
注意事项:
1.两个计时点之间的时间间隔T0=0.02s,一般选择5个计时 点为一个计数点,T=5×0.02s=0.1s(减小纸带长度测量误 差,0.1s方便计算);
1.4用打点计时器测速度实验报告
1
高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验:用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫),线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上,电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源,用手水平地拉动纸带,在纸带上打出一系列小点,然后迅速关闭电源。
4、取下纸带,进行测量。
①测平均速度:
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意,4、6两点的时间极短,故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去,测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量,并将数据记在表格中,完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象?
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /(m.s -1)。
人教版高一物理必修一第一章1、1质点、参考系和坐标系1、4用打点计时器测速度
A
B
C
D
E
F
G
瞬时速度 数值/(m/s)
vB
vC
vD
vE
vF
(2)以 A 点为计时起点,将 B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中, 并画出小车的瞬时速度随时间变化关系图像; v/m/s
0
0.1 0.2 0.3
0.4
思考 2: 打点计时器能记录哪些信息?
二、练习使用打点计时器 安装好器材,启动电源,用手________的拖动纸带,纸带上就打下一行小点,随 后立即关闭电源,取下纸带,从较清晰的某一点开始,数出 n 个点,则从第一个点到 第 n 个点的运动时间 Δt=________,用刻度尺测量出第一个点到第 n 个点的距离 Δx.. 思考 3: 固定好打点计时器后是接通电源再拉动纸带,还是先拉动纸带再接通电源? 三、用打点计时器测量瞬时速度 在纸带合适位置根据测量的Δ x 和Δ t, 算出两点间的平均速度 v =________,用这个 速度表示中间点的瞬时速度。 思考 4: 在纸带上是如何求瞬时速度的?P20 图 1.4-4 和 P21 图 1.4-5 的两个图中算出 的速度哪个更接近 E 点的瞬时速度,为什么? 四、速度--时间图象 在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的_____,用横坐标表示 ______,根据表中各时刻的速度,将(v、t)作为一组坐标在图像中描点,将点用_____ 连线后得出图像称为速度-时间图象简称速度图象。
高一物理◆ 编制人:
年级 课 题 学习 目标 姓名
审核人:
授课时间 课 型 新授课
1、4 实验:用打点计时器测速度
【知识与技能目标】 : 1、 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构,以及基本原理; 2、 能正确、熟练的使用打点计时器; 3、 会根据纸带上的点迹计算物体的平均速度,及瞬时速度; 【过程与方法】 : 通过学生分组实验,让学生理解并且学会实验的基本过程。 【情感态度与价值观目标】 : 通过自己做实验,让学生增加对实验器材的了解,认识到研究物理的基本途径
人教高中物理必修一第1章4用打点计时器测速度实验报告
人教高中物理必修一第1章4用打点计时器测速度实验报告班级组号学号姓名实验时间数据处置①选取一小段纸带,用固体胶粘贴如下:②测量各记数点间的距离,推算各时间段,树立相应表格并填入表格中间点 A B C D左右两点O——B A——C B—— D C——E两点间距离两点间时长平均速度瞬时速度误差剖析实验结论4 实验:用打点计时器——测速度一作业与测试:1.电磁打点计时器,是一种运用电源的仪器,任务电压是,当电源的频率是50Hz时,它每隔秒打一次点。
2.电火花计时器应接在V的交流电源上,运用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在之间,当电源频率是50Hz时,它是每隔秒打一次点。
3.物体带着纸带在打点计时器上打下一系列点,记载了物体运动的时间,纸带上的点子表示物体在不同时辰的,点子之间的距离,表示物体。
舍掉扫尾密集不清的点子,找一个明晰便于测量的点作为末尾点,并用每打五次点的时间T作为时间的单位,那么T= s。
4.某组同窗研讨小车从斜面上滑下的实验,失掉如下图的纸带,纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示,依据图上的数据,小车经过B点时的速度是,经过D点时速度是,从B到D进程中小车的速度变化快慢是。
5.某组同窗在«用打点计时器测速度»的实验中,失掉如下图的纸带,在纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示,其中每两个计数点之间还有四个点没有画出,依据图上的数据,每两个计数点之间的时间距离是,小车经过D点时的速度是,经过G 点时速度是,小车速度变化快慢是。
6.某次实验用打点计时器的交流电频率是50Hz,纸带的记载如下图,图中O点为纸带第一个点,接上去的前几个点模糊,因此从A点末尾每打五个点取一个记数点,:OA=1.30cm,OB=3.45cm,OC=6.34cm,OD=10.08cm,OE=14.40cm,OF=19.55cm,那么打出A和F这两点的时间距离中纸带运动的平均速度是,打B点时的瞬时速度是,纸带的速度变化快慢是。
高一物理人教版必修一1.4 实验:用打点计时器测速度
t/s
v/(m·s-1)
0
0 0.05
1
0.1 0.1
2
0.2 0.2
3
0.3 0.3
4
0.4 0.28
5
0.5 0.28
6
0.6 0.18
7
0.7 0.24
8
0.8 0.45
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
速 一.建系 度 二.描点 时 三.连线 间 作图 图 象 ——
为0.02ns
D.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间 为0.02(n-1)s
1.一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是圆
点,而是一些短线,这可能是因为( D )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
交流 2.电磁打点计时器是一种使用_________( 填“交流”或
D.先接通电源或先释放纸带都可以
四、用打点计时器测量瞬时速度
F
D
D
F
D F △x/△t可以大致表示DF间各点的瞬时速度,两边点离得 越近算出的平均速度接近E点的瞬时速度,但过小的间距
也会增大测量的误差.
瞬时速度的求法
D 1.思想方法:
F
用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的 某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点计算出 的瞬时速度就越精确. 2.测量原理: V =V E D-F = △X
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-1s
若打点计时器采用50Hz的交流电供电,关于计数点
间的时间,下列说法正确的是( AD )
A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间
高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度
调节方法:固定振针。
1.在本节课的实验中:
(1)使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带?
(2)手拉纸带速度应快一些还是慢一些? (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
计数点的距离,还是分段测量各段距离?
提示:(1)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器打点
稳定后再用手拉纸带,这是实验规则。 (2)手拉纸带时,速度应快一些,以防止点迹太密,不易测量 导致误差过大。 (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
(4)取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后每 隔相等时间取一个计数点,分别标上A、B、C、D…如图所示,依
次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3…
2.数据处理 (1)打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D…各点的瞬时速 度分别为:
vA x x3 x x4 x x5 x1 x 2 、v B 2 、vC 3 、v D 4 2T 2T 2T 2T
x 求平均速度。 t
(2)当两点间距离越小或通过两点的时间越短时,两点间某点
的瞬时速度越接近于两点间的平均速度。
【解析】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s。AC间的
距离为14 mm=0.014 m,AD间的距离为25 mm=0.025 m。
0.025 x 0.014 v m/s 由公式 v 得, v AC m / s 0.35 m / s, AD 3 0.02 2 0.02 t 0.42 m / s,
点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的
根据瞬时速度的定义,A、C两点比A、D两点更接近于B点,算
出的平均速度更接近于B点的瞬时速度,所以B点的瞬时速度更 接近于0.35 m/s。 答案:0.35 0.42 0.35
高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测):第一章 1.4 实验:用打点计时器测速度 Word版含解析
(10“快”或“慢”),小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟,30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器.下列关于打点计时器的说法中正确的是().电磁打点计时器是利用振针上下振动,通过复写纸在纸带上留下一行小点.电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带,其中,平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多,其中纸带所用时间最短,故其平均速度最大.某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流,下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字).点间的中间时刻,求出0、2点间的平均速度即可认为是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,需要注=0.1 s .根据v -=x t得: x知识点四离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线.v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的线连接起来,如下图所示.课后作业时间:45分钟满分:80分________姓名________分数.关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是.无法比较假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点8.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( )A .偏大B .偏小C .无影响D .无法判断【答案】A【解析】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率.当交流电的频率为50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一个点;当交流电频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s ,计算速度时如果仍按0.02 s ,由v =Δx Δt可知,将导致测量出的速度值大于其真实值.9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s .则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d /t =0.004 m/0.040 s =0.10 m/s.10.一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点,测得AB =11.0 mm ,AC =26.5 mm ,AD =40.0 mm ,AE =48.1 mm ,AF =62.5 mm.根据测量数据,下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A .速度不变B .速度越来越大C .速度越来越小D .速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB =11.0 mm ,BC =AC -AB =15.5 mm ,CD =AD -AC =13.5 mm ,DE =AE -AD =8.1 mm ,EF =AF -AE =14.4 mm ,物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大,选项D 正确.二、非选择题11.用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如图所示.从比较清晰的点起,每五个计时点记为一个计数点,分别标为0、1、2、3、4、…,测得0与1两点间的距离为x 1=30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2=48.0 mm ,则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ,在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点,说明相邻两计数点间的时间间隔t =5T =0.1 s ,根据平均速度的公式v -=x t 得,小车在0与1两点间的平均速度为v -1=x 1t=0.3 m/s ,在3与4两点间的平均速度为v -2=x 2t=0.48 m/s. 12.某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时,其开始时的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.电磁打点计时器必须接交流电源,而图上所接为直流电源,时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,来不便,产生较大误差,即小车离滑轮端太近不妥..某同学在一次实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,即每被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、个点未画出.其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T=________s.点小车运动的平均速度为________m/s,在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz,知相邻两点的时间间隔为一个计数点,则各相邻计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1 s.ΔxΔt得:8.91+9.53+10.15cm/s2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:在计时器打出点4时,求小车的速度.在平面直角坐标系中作出速度-时间图象,并分析小车的速度如何变化.(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加.。
高一物理 1.4 实验 用打点计时器测速度
第四节实验:用打点计时器测速度学习目标(一)课程要求1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本结构,理解其基本工作原理。
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。
3.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。
4.能运用实验数据描绘v-t图象,并根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
(二)重、难点重点:1.打点计时器的使用方法。
2.会计算物体的平均速度和纸带上各点的瞬时速度。
难点:各点瞬时速度的计算强化基础1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是()A. 必须使用低压交流电源B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源C. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02sD. 当电源频率为50HZ时,打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s2.关于打点计时器打点时间间隔的长短,下列说法正确的是( )A. 电源电压越高,打点计时器通过的电流越强,计时器打点速度就会越快,每打两个点的时间间隔就会越短B. 手拉纸带速度越大,纸带运动越快,计时器打点速度就会越快,每打两个点所需时间间隔就会越短C. 打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定,与电源电压的高低和纸带的运动速度的大小均无关D. 以上都不对3.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列关于纸带上点迹的说法中,哪些是正确的 ( )A. 点迹记录了物体运动的时间B. 点迹记录了物体在不同时刻的对应位置和某段时间内的位移C. 根据点迹在纸带上的分布情况,可以近似求出某点的瞬时速度D. 纸带上点迹的分布情况,反映物体的运动情况图1所示,则下列判断正确的是()A.B、C两物体具有相同的初速度B.B、C两物体一定从同一点出发图1C.A物体做匀速直线运动D. A、B、C三个物体的运动方向都相同5.关于“用打点计时器测速度”的实验说法正确的有A.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行B.使用打点计时器时,应先拉动纸带,再接通电源C.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面D.使用打点计时器时,应先将打点计时器进行固定F.在测量计数点间长度的时候,要用刻度尺一次测量多个数据,不要一段一段的测量,以减少误差6.某次实验中,打点计时器使用交流电的频率为50Hz,打出的纸带如图2所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从较为清晰的A点开始,每五个点取一个计数点。
高中物理(人教版)必修一:1.4 实验:用打点计时器测速度
高中物理(人教版)必修1(每日一练)第一章运动的描述第四节用打点计时器测速度一、选择题1、(2018年•石家庄市第一中学期中)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为5.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.050s.则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A.0.10m/s B.100m/s C.5.0m/s D.0.50m/s2、(2017年•北京师大附中期中)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v﹣t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A.在0~10秒内两车逐渐靠近B.在10~20秒内两车逐渐远离C.在5~15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇3、(2017年•长春市十一中)某同学用如图所示的装置测定重力加速度.(1)电火花计时器的工作电压为交流________.(2)打出的纸带如图所示,实验时纸带的________端应和重物相连接(选填“A”或“B”).(3)已知电源频率为50Hz,纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度大小为________ m/s2.(保留两位有效数字)4、(2017年•抚州市期中)关于电磁打点计时器和电火花计时器,下列说法正确的是()A.电磁打点计时器使用6V以下的直流电源B.电磁打点计时器使用220V的交流电源C.电火花计时器使用的220V的直流电源D.不管哪种计时器,都是每隔0.02s打一次点5、(2017年•江苏泰州中学期中)木块以一定的初速度沿粗糙斜面上滑,后又返回到出发点,若规定沿斜面向下为速度的正方向,下列各图像中能够正确反映该木块运动过程的速度随时间变化的关系的是6、(2018年•唐山市滦县二中期中)如图为电磁打点计时器实物图。
