1.4 实验:用打点计时器测速度
2019-2020年高一物理《1.4试验:用打点计时器测速度》教案

2019-2020年高一物理《1.4试验:用打点计时器测速度》教案重点:①学会使用打点计时器。
②能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
③会用描点法描绘物体的速度-----时间图象,并从中获取物理信息难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力三维目标知识与技能:①了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能②能够阅读产品说明书,掌握打点计时器的使用方法。
③初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理,测定物体的速度④学会建立物体运动的v—t图象。
过程与方法:①通过实验探究过程,了解物理学的研究方法,培养学生信息收集和处理能力,分析、解决问题和交流、合作能力。
②初步了解用图象描述和研究物理过程的方法,体会数学在物理知识中和应用情感态度与价值观:①在实验活动中,培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
②在探讨问题的过程中,鼓励学生主动与他人合作,交流思想,感受团队精神体验探索的乐趣教学手段:实验演示和多媒体课件(ppt和flash)、视频预习学案:完成时间()分钟1、.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是V,电火花打点计时器的工作电压是V.当电源频率是50 Hz时,它每隔 s打一次点.使用电磁打点计时器时,纸带应穿过,复写纸片应套在上,并要放在纸带的面;打点时应接通电源,释放纸带.2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同?有何不同?答:相同点:不同点:预习思考:完成时间()分钟1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.瞬时速度D.平均速度2、一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是点,而是一些短线,这可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.振针压得过紧3、针对第2题出现的问题,应如何调节()①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A.①②B.①④ C.②④ D.③④4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带,其中平均速度最大的是(打点时间间隔均相同为0.02s)()5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?如图用S和t分别表示纸带AB和CD的平均速度。
高中物理必修第一章实验1.4用打点计时器测速度 Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片 - 副本

• 3、操作步骤
• (1)了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项, 固定计时器 • (2)按照说明连接使用仪器并穿好纸带 • (3)启动电源,拉纸带,随后立即关电源 • (4)取下纸带,观察点子的分布情况,选择适当的计 数点,注意计数点间的时间间隔。 • (5)用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。 • (6)在进行实际测量之前,依据实验要求自己设计一 个表格,用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。
同步跟综训练
1. 某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图所示,这可能是因为 ( ) A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源的电压不稳 C.电源的频率不稳 D.振针压得过紧 解析 正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸带上才能留下 点.当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,这时会出现有 时有点,有时无点.当振针与复写纸的距离过小时,振针就会有较长的时间 与复写纸接触,这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段. 答案 D
间的距离为14 mm=0.014 m,A、D间的距离为25 mm
=0.025 m. 由公式v=得,vAC= m/s=0.35 m/s vAD= m/s≈0.42 m/s B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.
答案 0.35
0.42
0.35
点评 求某点瞬时速度时,我们应取此点两侧靠近此点 的两点间的平均速的运动规律
A B C D
同步跟综训练
2. 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 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 (B C )
一、两种打点计时器
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)。
实验用打点计时器测速度(教案)

§1.4实验:用打点计时器测速度一、三维目标知识与技能1. 理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)2. 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3. 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1. 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水平2. 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水平,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法3. 通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的水平,体验数学工具在物理发展中的作用4. 体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑5. 经历科学探究过程理解科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1. 感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识2. 经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘3. 体验用图象方法描绘物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4. 培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯二、教学重点1. 学会使用打点计时器2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3. 会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息三、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的水平教具准备课件投影仪幻灯片课时安排2课时第1课时四、教学设计[新课导入](5分钟)测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在持续变化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在持续变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢?课堂活动请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.思考1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2. 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响? 学生讨论:总结:彩笔打出的点能够记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度.原因在哪? 生:原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就能够解决了.新课教学(25分钟)师:我们今天要介绍的打点计时器就是能够精确记录时间间隔和位移的仪器.一电磁打点计时器1.振片 2。
江苏省南通市高中物理第一章实验用打点计时器测速度

1.4 实验:用打点计时器测速度【学习目标】1.了解打点计时器的结构、原理及用法2.会用纸带求速度,会根据v-t 图象处理数据 【学习重点】熟悉使用打点计时器、会用纸带求速度【学习难点】运用实验数据描绘v-t 图象,并会根据图象处理数据 【学习流程】 【自主先学】知识点1 打点计时器的构造与工作原理 1. 电磁打点计时器⑴它是一种 仪器,必须使用 电源, 工作电压在 V 以下。
当电源频率为50H Z 时,它每隔 s打一个点。
⑵主要构造: ⑶工作原理: 2. 电火花打点计时器⑴它必须使用 电源,但工作电压是 V 。
当电源频率为50H Z 时,它每隔 s 打一个点。
⑵主要构造: ⑶工作原理: 【组内研学】3.两种计时器的优缺点: 例1:电磁打点计时器的打点周期取决于 ( )A.交流电压的高低B.交流电的频率C.永久磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸之间的距离 例2:根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B. 瞬时速度 C.位移 D.平均速度 知识点2 打点计时器的使用步骤1.阅读课本P20 2.平均速度公式:txv ∆∆= (单位:m/s ) 【交流促学】知识点3 用打点计时器测速度1.计算手拉纸带在几个时刻的瞬时速度。
从能够看清的某个点开始,每隔0.1s ,即每5个点取一个计数点,标出0,1,2,…,5,如下图所示,然后测量包含计数点的一小段位移Δx ,同时记录对应的时间Δt ,记录在表1中,并根据v=Δx/Δt ,计算出0,1,2,…,5各点附近的平均速度。
表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 5 Δx/mΔt/sv (m.s-1)将表1中0,1,2,…, 5各点附近的平均速度当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入表2中,点0作为计时起点,t=0,通过表2便可看出手拉纸带的速度变化情况。
2.用图象表示速度表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0 1 2 3 4 5 t/s 0v (m.s-1)为了更直观的反映速度变化的规律,可以画速度—时间图象(即v—t图象)。
1.4用打点计时器测速度实验报告

高台县第一中学物理实验报告姓名班级学号指导教师得分实验名称:一.实验目的1.;2.3.。
二.实验原理1.认识仪器A.电磁打点计时器(1)构造:①,导线②,线圈③,永久磁铁④,震片⑤振针,⑥限位孔,⑦,复写纸⑧纸带,(2)工作条件:工作电压为V的电源,电源频率为50Hz时,每隔s打一个点。
2.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打一个点三.实验仪器打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线等。
四.实验步骤五.实验结论六.数据处理1.表格法书P21页表格位置编号 A(0) B(1) C(2) D(3) E(4) F(5)(x n+x n+1)/mv/(m/s)七.误差分析及注意事项1.注意事项(1)电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用4-6 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(释放)纸带。
(4)手拉(或重物)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)选择测量点时,要排除初段密集区域的点,使测量更方便;确定运动时间时,不要将点子数n和点子间隔数(n-1)混淆;(7)原始数据是宝贵的实验资料,取下纸带后及时用箭头标明运动方向,实验的纸带贴在实验报告中,作为原始记录。
(8)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。
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.。
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1.4实验:用打点计时器测速度
班级:组别:姓名:
【学习目标】
1.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、位移).
2.会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度.3.明确速度一时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度一时间图象,
【学习重点】
1.学会使用打点计时器.
2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.
3.会用描点法描绘物体的速度一时间图象,并从中获取物理信息.
【学习难点】处理纸带的方法,用描点法画图象的能力.
【自主学习】
一、电磁打点计时器
观察打点计时器并阅读教材,了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法.
1、电磁打点计时器的电源应是________电源,通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,每隔________秒打一次点,
【思考与交流】
电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
二、电火花计时器
观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.
1、电火花计时器通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,振针每隔 s打一次点
三.练习使用打点计时器
学生自主阅读教材中的实验步骤提示.学生动手练习使用打点计时器
四、用打点计时器测量瞬时速度
实例:如图,测量出包括E点在内的D,F两点间的位移△x和时间△t,算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t,用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度.
△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近正点的瞬时速度.然而D,F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点.
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这
根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,填下表.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速
五、用图象表示速度
问题:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并
回答.
学生具体操作描点.学生用打点计时器测得数据作出图象一一速度时间图象,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律.更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况.
【合作探究】
百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10.57s,按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图.
如果是没有受过训练的同学跑百米,他的v—t图象的形状可能有什么不同?
【反思小结】
速度时间图的应用:
1、根据v-t图像确定物体的运动状态:
a、图线是平行于t轴的直线表示物体进行匀速直线运动
b、图线是倾斜的直线表示物体在进行匀变速直线运动
c、图线是一般的曲线表示物体进行一般的变速运动
2、确定任意时刻的速度。
3、求位移,位移在数值上等于图象与坐标轴围成的面积。
4、确定物体运动的初速度,初速度为t=0时刻图线与v轴的交点。
5、确定物体的运动方向,由图线所处区域来确定。
若图线处于v轴正半轴区域则物体运动方向与规定正方向相同;若图线处于v轴负半轴区域则物体运动方向与规定正方向相反。
6、确定物体的加速度a,由直线的斜率k来确定加速度,a=k
7、确定物体加速度的方向,由图线的趋势来确定。
若直线是上升趋势则k>0即a>0,加速度a与规定正方向相同;若直线是下降趋势则k<0即a<0,加速度a与规定正方向相反。
【堂清训练】
1:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
2:如图所示,根据打点计时器打出的纸带,判断哪条纸带表示物体做匀速运动()。