2020-2021学年第一章 运动的描述4 实验：用打点计时器测速度教案设计

这是一份2020-2021学年第一章 运动的描述4 实验：用打点计时器测速度教案设计，共2页。教案主要包含了课前准备，实验目的，实验器材，实验过程，实验数据分析，问题讨论等内容，欢迎下载使用。
1、电磁打点计时器
工作电压： 。
周期 ： 。
工作原理：

。
2、电火花计时器
工作电压： 。
周期 ： 。
工作原理：

。
3、测出运动物体从t到t+△t时间间隔内发生的△x位移，则该运动物体在时间间隔△t内平均速度为 ，当△t越小，运动描述越精确，则平均速度月接近t时刻的瞬时速度。
【实验目的】
1、了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用
2、理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。
3、了解用图像法直观反映物体速度变化的方法
【实验器材】
电源，打点计时器，纸带，刻度尺
【实验过程】
1、把打点计时器固定在桌面上，并与电源连接。将纸带穿过限位孔装好
2、启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打下了一行小点。随后立即关闭电源
3、重复上述操作，得到2~3条带电的纸带。
4、取下纸带，从能够看清的某点开始，往后数出若干个点，由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间
5、用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离 ，利用这些数据分析研究纸带的运动
【实验数据分析】
1、选取纸带
起始点的选定要避开最初物体开始运动的那段时间内纸带上十分密集的点，应在后面找一个方便分辨、方便测量的点作为起点，并在该点下标为“0”
2、确定计数点
通常的方法是将打点计时器每打五个点的时间间隔作为计时单位，来选取计数点，这样会是计算方便。
3、数据测量
相邻计数点之间的距离的测量方法是：每次都从计数点0测量起。例如，要测量第3、4两个计数点间的距离 x4，先测出0、3两个计数点间的距离d3，在测量出0、4两个计数点间距离d4，则x4=d4-d3。这样做的目的是为了减小误差。
4、计算瞬时速度
如图示
X1=d1, x2=d2-d1, x3=d3-d2 , x4=d4-d3, x5=d5-d4, x6=d6-d5···
设打点计时器的打点周期为T，计数点1、2、3、4、···各点的速度分别为 v1 、v2、v3、v4···
v
t
0
可以选取与计数点相邻的两段进行计算，求得它们间的平均速度即可认为是该计数点的瞬时速度。即 v1=x1+x2/2T···
5、由上面得到的瞬时速度的数据作出速度-时间图像
【问题讨论】
1、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时工具，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平均速度 D瞬时速度
2、在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，从比较清楚的点开始，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3···量的0与1两点间的距离x1=30mm，2与3两点间的距离x3=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度v1= m/s，在2与3两点间的平均速度v3= m/s，据此可判断小车做 运动.
3、打点计时器的电源频率为50HZ时，振针每隔 s打下一个点，现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50HZ时，如果仍按50HZ来计算，则测得的速度值将比真实值偏 。