高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述4 实验：用打点计时器测速度导学案

实验：用打点计时器测速度

【自主学习】

1、实验目的

    用打点计时器测速度

2、实验器材

电磁打点计时器（或电火花计时器），木板，         ，         ，        ，         ，导线。

3、打点计时器

    电磁打点计时器是一种使用        的计时仪器，工作电压为         ，当接通电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针也就跟着上下振动。如果电源的频率为50Hz，振针就会通过复写纸每隔           在纸带上打出一个小点。

  电火花计时器  使用时，        套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间，接通      交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发生的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电。当电源的频率是50Hz时，每隔          在纸带上打一个点。

       打在纸带上的点，记录了纸带运动的        ，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的         。把打点计时器固定在桌子上，然后把纸带装好，先启动          ，然后用手水平        纸带，纸带上打出一行小点，然后立即        电源。

5、 用打点计时器测瞬时速度

用打过点的纸带，如图。根据量出的A、D间的距离和时间间隔，算出A、D间的平均速度。用这个速度代表纸带经过A点时的               ，如果再小一些（如A、C之间或A、B之间），用平均速度代表某点的瞬时速度会               。

  5. 用图象表示速度

质点运动的速度可以用图象来表示。在平面直角坐标系中，用纵轴       表示速度，用横轴表示时间，将各个时刻的速度用            在坐标平面上表示出来。然后用            ，这就是速度一时间图象或v-t图象

【思考与交流】

1、 如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为         m／s，在A、D间的平均速度为         m／s，B点的瞬时速度更接近于         m／s。

  9. 下列关于打点计时器的说法中正确的是        （    ）

    A. 打点计时器使用直流电源

    B. 打点计时器使用交流电源

    C. 使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02s

    D. 使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s

  10. 使用打点计时器时应注意                        （    ）

    A. 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

B. 使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带

C. 使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行

    D. 使用打点计时器时，应将打点计时器先固定在桌子上

  11. 利用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

12. 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 （    ）

 14. 在测定速度的实验中，使用打点计时器测量小车速度，实验得到一条纸带如图所示，0、1、2、3……是选用的计数点，每相邻的计数点间还有3个打出点没有在图上标出。图中还画出了某次实验将米尺靠在纸带上进行测量的情况，图中所给的测量点的读数分别是      、      、      和       。

15. 在“用打点计时器测速度”的实验中，某次实验中的纸带如图所示，取O为起点位置，每隔5个间隔为一个计数点。实验使用的电源是50Hz的低压交流电源，其中OA＝0.60cm，OB＝2.4cm，OD＝9.60cm。已知物体在相等时间内位移的增量相同。则OC距离是    cm；在B计数点处的瞬时速度=      m／s。（图中单位为cm）

  16. 用接在50Hz交流电源上的打点计时器，测定小车的运动情况。某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间距离x1＝30mm，2与3两点间的距离x2＝48mm，则小车在0与1两点间平均速度为＝       m／s，在2与3两点间的平均速度＝      m／s。据此可判定小车做           。

如图示是某次实验打出的纸带，在纸带上找出连续的6个点，分别标上0、1、2、3、4、5，用直尺测量出两个相邻点间距离x1、x2、x3、x4、x5，并把它们填入表格中．根据这些数据：(所用打点计时器的打点周期为0.02s)

(1)运用你所学过的知识判断纸带的这段运动情况；

(2)求各点的瞬时速度，并画出速度-时间图象。

【达标检测】

  1．关于打点计时器，下列说法中正确的是                              （        ）

   A．打点计时器是一种计时仪器        B．打点计时器都用直流电

   C．拉动纸带时，应尽量与限位孔平行  D．应先拉动纸带后接通打点用的电源

2．利用打点计时器打出的纸带可以求出                                （        ）

   A．一定能准确求出某点的瞬时速度

B．可以粗略地求出某点的瞬时速度

   C．能够准确地求出某位移内平均速度

D．可利用某段平均速度代表某点的瞬时速度

3．利用打点计时器打点的纸带来判断物体是做匀速直线运动还是做变速直线运动的方法是                                                  

   A．可以通过测出每相邻两点间的距离，看其是否相等来判断             (       )

   B．应测出纸带运动全程的路程来判断

   C．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断

   D．必须通过计算全程的平均速度来判断

4．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图1.4.1-3所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知(     )

A．在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同

B．在时刻t1两木块速度相同

C．在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同

D．在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同

5．如图1.4.1-4所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_________m/s，在A、D间的平均速度为_________m/s，B点的瞬时速度更接近于______________m/s

6．如图1.4.1-5所示，是某同学抽动纸带打点的一部分纸带，纸带上点迹清晰，所用的电源频率是 50 Hz．试回答：

  (1) A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是多少．

   (2) 测量数据标在图中，试估算出打点B时的抽动纸的速度大小．