人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度学案设计

这是一份人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度学案设计，共10页。学案主要包含了实验原理，实验步骤等内容，欢迎下载使用。
  第01讲：实验：用打点计时器测速度    辅导科目物理年级新高一授课教师 班型 授课时间 备课时间 教    学目    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，能从图象中获取有用的信息．重、  难考    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;4.  处理纸带的方法，用描点法画图象的能力．                              教学内容    一、  两种计时器的原理与区别：电火花计时器  电磁打点计时器   二、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打一次点．2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线    段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式v＝，当Δt很短    时，可以认为等于t时刻的瞬时速度．三、实验步骤            数据处理          例1 、关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中正确的是(　　)  A．点迹均匀，说明纸带做匀速运动  B．点迹变稀，说明纸带做加速运动  C．点迹变密，说明纸带做加速运动  D．相邻两点间的时间间隔相等例2 、是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02 s，纸带旁边是一把最小刻度       为1 mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体：  (1)在AC这段时间内的平均速度；  (2)在B点的瞬时速度．   例3 如图1－4－9所示为某物体的v－t图象，试说明该物体的运动情况．                           1.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是(　　)  A．点迹密集的地方物体运动的速度较大  B．点迹密集的地方物体运动的速度较小  C．点迹不均匀说明物体做变速运动  D．点迹不均匀说明打点计时器有故障2．在下列四个图象中，表示匀速直线运动的是(　　)3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(　　)   A．时间间隔         B．位移            C．速率             D．平均速度4．接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的时间顺序是(　　)   A．先接通电源，后释放纸带   B．先释放纸带，后接通电源   C．释放纸带的同时接通电源   D．先接通电源或先释放纸带都可以5．下列说法中正确的是(　　)   A．电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样   B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样   C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的   D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s6．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这纸带上记    录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)   A．T＝0.02 s，t＝NT                      B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T   C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T                  D．T＝0.05 s，t＝NT7．某同学在练习使用打点计时器时，得到了如图1－4－10所示的纸带，从O点开始，每隔0.1 s取一个测量点．    测得OA＝3.20 cm，AB＝3.90 cm，BC＝5.86 cm，CD＝7.58 cm，DE＝9.72 cm. 则可判断纸带的运动是________．D段上的平均速度为________．C→D段上的平均速度为________．8．练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下：   A．把打点计时器固定在带有定滑轮的长木板上，把复写纸套在定位轴上，让连接小车的纸带穿过限位孔，       并压在复写纸下面   B．把打点计时器接在10 V以下的直流电源上   C．拉动纸带后，再接通电源   D．取下纸带，以纸带上起始点为O，依次在每个点上标出1、2、3、…，用刻度尺分别量出两点间的距离，       比较是否相等，判断是什么性质的运动一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带，如图   所示．纸带上有六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50 Hz，相邻计数   点之间的距离已标在图中，单位是厘米．(1)计算0～6点之间的平均速度；(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少？10.汽车沿平直公路行驶，小明坐在驾驶员旁边注视速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示：t/s05101520253035404550v/(km·h－1)20304050505050352050   根据小明的记录内容，试完成下列问题：   (1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：在0～15 s内，汽车的速度在变化，时间每经过5 s速度增大       ________km/h；在15～30 s内汽车速度不变，速度大小为________km/h；在30～45 s内汽车速度在变化，       每5 s速度减小______km/h.   (2)请根据表格中的数据，画出对应的v－t图象．   (3)如果认为在0～15 s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？                      1. 打点计时器打出的纸带(　　)  A．能准确地求出某点的瞬时速度  B．只能粗略地求出某点的瞬时速度  C．能准确地求出某段时间内的平均速度  D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度2．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是(　　)  A．点痕记录了物体运动的时间  B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移  C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状  D．点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况3．一物体做直线运动的图象如图所示，则该物体(　　)  A．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同  B．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反  C．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同  D．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反4．某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是(　　)  A．物体在第1 s末运动方向发生变化  B．第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的  C．物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动  D．在这7 s内物体的位置始终不会为负值5．如图所示为甲、乙两质点的v－t图象，对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是(　　)  A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反  B．质点甲、乙的速度相同  C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同  D．质点甲、乙之间的距离一定越来越大6．在图所示的v－t图中，A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动，运动规律用A、B两图线表示，下    述叙述正确的是(　　)  A．t＝1 s时，B质点运动方向发生改变  B．t＝2 s时，A、B两质点间距离一定等于2 m  C．A、B同时从静止出发，朝相反的方向运动  D．在t＝4 s时，A、B相遇 7．使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：  A．把电火花计时器固定在桌子上  B．安装好纸带  C．松开纸带让物体带着纸带运动  D．接通220 V交流电源  E．按下脉冲输出开关，进行打点 这些步骤正确的排列顺序为________．8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况．在这一    实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有：(1)________________________________；(2)________________________________．A．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，放开纸带，再接通电源．B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路．C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．D．取下纸带．E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上．________________________________________________________________________9．用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度．如图1－4－7所示，滑块在牵引力的作用下先   后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条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，已知遮光条的宽度为3.0 cm，试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时   的速度大小．10．如图所示，甲、乙两图象分别是某个运动质点的x－t图象和v－t图象，试说明在两图象中的OA、AB、BC、     CD、DE各个阶段表示质点分别做什么运动？              1. 在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩过蹦床，如图1－4－2所示，是一名同学某次从蹦床跳起后的v－t    图象，已知t2＝2t1，结合你的体会和经历，分析下列问题：   (1)他的速度大小是如何变化的？   (2)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？   (3)从图象中可以看出，是选上升过程的速度方向为正方向，还是选下降过程的速度方向为正方向？   (4)他在t2时刻回到蹦床上了吗？