高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念4 实验:用打点计时器测量小车的速度授课ppt课件

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念4 实验:用打点计时器测量小车的速度授课ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了实验探究，科学处理，迁移研析，⑤填表格，误差分析，答案101，答案2032，答案3032，答案2图见解析等内容，欢迎下载使用。

一、数据处理1.两种点的区别
2.利用纸带计算瞬时速度的方法(1)纸带的信息①纸带上任意相邻两点之间的时间间隔是一定的,其疏密程度反映了与纸带相连的物体运动的快慢。
②纸带上的点记录了物体的运动时间,也记录了运动物体在不同时刻的位置。
(2)利用纸带计算瞬时速度的原理如图所示,纸带上E点的瞬时速度可用D、G或D、F间的平均速度代表,但用D、F间的平均速度表示时更精确。
(3)利用纸带计算瞬时速度的步骤①选纸带:点迹清晰,所用清晰点基本上在同一条直线上。
②选取计数点:从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 s。在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图所示。
③测量长度:测量各计数点间距离时,用长刻度尺一次性完成较好,先记下各计数点对应的刻度,再依次算出OA、AB、BC、CD、…之间的距离x1、x2、x3、x4、…;不要用短尺分段测量,以减小实验误差。
3.作v-t图像根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来。说明:方案3中可以用小球通过光电门的平均速度表示小球的瞬时速度;改变下面的光电门的位置,可得其他时刻小球的速度。
三、注意事项1.实验中应先接通电源,后让纸带运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。2.手拉动纸带应快一些,以防点迹太密集。3.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应过描出的点作平滑曲线。
类型一　打点计时器的应用原理及操作
[例1] 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在频率为50 Hz的低压　　　　(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。 B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过　　　　,并压在　　　　下面。 C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=　　　　　　。 E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。实验步骤的合理顺序是　　　　。 
答案:交流　限位孔　复写纸　(n-1)×0.02 s BAEDCF
解析:A中电磁打点计时器应使用低压交流电源;B中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔,并放于复写纸的下方;D中纸带上记录的时间Δt=(n-1)×0.02 s。合理的实验步骤为BAEDCF。
类型二　利用纸带计算瞬时速度
[例2] 如图是实验中得到的一条纸带,从0点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz),依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6,量得x1=1.22 cm,x2=2.00 cm,x3=2.78 cm,x4=3.62 cm,x5=4.40 cm,x6=5.18 cm。
(1)相邻两计数点间的时间间隔为T=　　　 s。 
解析:(1)因为相邻两计数点间还有4个计时点,所以相邻计数点之间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s。
(3)打点计时器打计数点3时,小车的速度大小v3=　　　　 m/s。 
解析:(3)由于计数点2、4之间的时间间隔比较小,所以打点计时器打计数点3时,小车的速度大小v3近似等于计数点2、4之间的平均速度,为0.32 m/s。
类型三　应用v-t图像表示速度的变化规律
[例3] 在“用打点计时器测小车速度”的实验中,打点计时器使用的交流电源每打两个计时点所用时间为0.02 s,利用运动的小车所获打点的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻计数点之间还有四个点没有画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
答案:(1)0.25　0.45
(1)根据学过的知识可以求出打B点时小车的速度vB=　　　　 m/s,CE间的平均速度为　　　　 m/s。 
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标,请在坐标图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
类型四　瞬时速度的测量
[例4] 用光电门和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,滑块在牵引力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板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,已知遮光板的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为　　　　,通过第二个光电门的速度为　　　　。