2.1實驗:探究小車速度隨時間變化的規律
一、學習目標:
1.進一步熟悉打點計時器的原理和使用方法。
2.學會使用打了點的紙帶研究物體的運動情況。
二、學習重點:
1.打點計時器的的使用。
2.紙帶上數據的處理。
學習難點:對紙帶的處理。
三、知識鏈接:
1.打點計時器原理
電磁打點計時器是一種使用交流電的計時儀器,它的工作電壓是4~6V,電
頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點。電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出
小孔而顯示出點跡的計時儀器,使用220V交流電壓,當電頻率為50Hz時,它每
隔0.02s打一次點。
2.注意事項
①打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點,如遇到打出的是短橫線,應[高考資網S5U]
調整一下振針距復寫紙片的高度使之增大一點。
②使用計時器打點時,應先接通電,待打點計時器穩定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應使物體停在靠近打點計時器的位置。
④使用電火花計時器時,應注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之
間,使用電磁打點計時器時,應讓紙帶通過限位孔,壓在復寫紙下面。
四、學習過程(實踐體驗20分鐘)
(一)、根據本圖2。1—1思考并回答以下問題。
1.本實驗所需實驗器材是:
。2.實驗步驟
(1)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。
(2)把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上臺適的鉤碼,把紙帶穿過打點計時器并把它的一端固定在小車的后面。實驗裝置見圖。
(3)把小車放在 處,先接通 ,放開 ,讓小車運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。換上新紙帶,重復實驗三次。
3.數據處理
(1)從三條紙帶中選擇一條 比較理想的使用,舍掉開頭的比較密集的點子,在后邊便于測量的地方找一個開始點,我們把每打五次點的時間作為時間的單位,也就是T=0.02×5=0.1s,在選好的開始點下面標明0,在第六點下面標明1,在第十一點下面標明2,在第十六點下面標明3……標明的點O,1,2,3……叫做記數點,兩個相鄰記數點間的距離分別是S1,S2,S3
(2)測出各段位移S1,S2,S3,……S6的長度,把測量結果填入本表中。
(3)根據測量結果,計算出各計數點對應的瞬時速度也填入本的表中
思考:1、鉤碼的質量適當大一些,還是可以不做要求,為什么?
2、在本實驗中,計算一下各連續相等的時間間隔內位移之差 。從中你是否會發現什么規律?
(二)、作出速度—時間圖象
五、達標檢測:
1.電磁打點計時器是一種使用__________(交流?直流?)電的________儀器,它的工作電壓是__________伏特。當電頻率是50赫茲時,它每隔________s打一次點。
2.根據打點計時器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( )
A.時間間隔 B.位移 c.加速度 D.平均速度。
3.關于計數點的下列說法中,哪些是正確的? ( )
A.用計數點進行測量計算,既方便,又可減小誤差:
B.相鄰計數點間的時間間隔戍是相等的;
C.相鄰計數點間的距離麻當是相等的;
D.計數點是從計時器打出的實際點中選出,相鄰計數點間點痕的個數相等。
4.本實驗中,關于計數點間時間間隔的下列說法中正確的有 ( )
A.每隔四個點取一個計數點,則計數點問的時間間隔為0.10秒;
B.每隔四個點取一個計數點,則計數點間的時間間隔是O.08秒:
C.每隔五個點取一個計數點,則計數點問的時間間隔為0.08秒;
D.每隔五個點取一個計數點,則計數點間的時間間隔為0.10秒:
E.每五個點取一個計數點,則計數點間的時間間隔為0.08秒。
5.接通電與讓紙帶(隨物體)開始運動,這兩個操作的時間關系應當是: ( )
A.先接通電,后釋放紙帶: B.先釋放紙帶,后接通電;
C.釋放紙帶的同時接通電; D.先接通電或先釋放紙帶都可以。
6.當紙帶與運動物體連接時,打點計時器在紙帶上打出點痕,下列關于紙帶上的點痕說法中,哪些是正確的?
A.點痕記錄了物體運動的時間:
B,點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內的位移;
C.點在紙帶上的分布情況,反映了物體的質量和形狀;
D.紙帶上點痕的分布情況,反映物體的運動情況。
7.打點計時器振針打點的周期,決定于: ( )
A.交流電壓的高低; B.交流電的頻率;
C.永久磁鐵的磁性強弱; D.振針與復寫紙的距離。
8.采取下列哪些措施,有利于減少紙帶受到摩擦而產生的誤差? ( )
A.改用直流6伏電; B.電電壓越低越好;
C.用平整的紙帶,不用皺折的紙帶;D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜。
8.如圖所示的四條紙帶,是某同學練習使用打點計時器得劍的紙帶的右端后通過打點計時器。從點痕的分布情況可以斷定:紙帶________是勻速通過打點計時器的,紙帶______是越走越快的,紙帶——是先越走越快,后又越走越慢。
9.若所用電頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點通過計時器到B點通過計時器,歷時____s,位移為_______米,這段時間內紙帶運動的平均速度是_____m/s。BC段的平均速度是_________m/s,而AD段的平均速度是_______m/s。
10.在研究勻變速直線運動的實驗中,打點計時器在紙帶上打出了一系列的點,其中a、b、c、d,e、f、g、h是連續的8個點。若選a點為第1計數點,將刻度尺的零刻度對準點a時,可測得ab=O.9cm,ac=2cm,ad=3.3cm,ae=4.8cm,水6.5cm,ag=8.4cm,ah=10.5cm,因為________,所以物體的運動是勻加速直線運動.若打點計時器每打相鄰兩點的時間間隔為O.02s,則b點的瞬時速度為________,g點的瞬時速度為_______,物體運動的加速度為_________。
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