2018-2019学年人教版必修一 1.4 实验:用打点计时器测速度 学案
2018-2019学年人教版必修一    1.4 实验:用打点计时器测速度    学案第1页

第一章 运动的描述

第4节 实验:用打点计时器测速度

  研究物体的运动,就要知道物体运动的位移、时间等,但这样还不能完整地描述运动.生活中,我们还会提出这样的问题:物体在哪个位置运动的更快?如何描述物体在某一位置或某时刻运动的快慢呢?这就要知道物体在某位置的速度,即瞬时速度,为此,本节就要学习一种测量瞬时速度的方法.

  一、实验目的

  1.练习使用电磁打点计时器或电火花计时器.

  2.学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况.

  3.利用v-t图象分析实验数据,描述物体的运动.

  二、实验原理

  1.两种打点计时器当接通50 H 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

  1.把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,并检查两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间.

  2.把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上.

  3.接通开关,用手水平地拉动两条纸带,纸带上就会打下一系列的点迹.

  4.取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,如果数出n个点,这些点划分出来的间隔数为(n-1).由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n-1) s.

  5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x,再利用公式=计算纸带通过这段位移时的平均速度.把测量和计算的结果填入表中.

  6.在小纸带上标记连续7个计数点,分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离,分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6,记录到表中.

  7.根据表中对纸带数据的测量结果,运用学过的知识判断:物体在这段时间内的运动是匀速直线运动还是变速直线运动?说出判断的理由.

  8.将B、C、D、E、F作为测量点,分别测量包含这些点的一段位移Δx,由于Δt很小,求出Δt内的平均速度,即等于各点的瞬时速度,记入表中.

  四、注意事项

  1.电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源;电火花计时器使用220 V交流电源.

2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材.