2018年人教版必修一同步讲义:第一章 4 实验:用打点计时器测速度
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四、用图象表示速度

1.速度-时间图象(v-t图象)

用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系.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,即得到物体运动的v-t图象.

2.v-t图象的意义

v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是(填"是"或"不是")物体运动的轨迹.

例如,图3所示是某质点做直线运动的v-t图象.

图3

由v-t图象可知在0~4 s内速度随时间不断增大,表示质点做加速运动;在4~8 s内速度不随时间变化,表示质点做匀速运动;在8~10 s内速度随时间不断减小,表示质点做减速运动.质点在t=0时刻的速度为0.在5 s末的速度大小为15 m/s.

一、打点计时器的应用原理及操作

例1 (多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意(  )

A.电火花计时器使用的电源是220 V的交流电源,电磁打点计时器使用的是直流6 V以下

B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带

C.使用打点计时器拉动纸带时,拉动的方向应与两限位孔平行

D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源

答案 BCD

解析 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源,故A错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B正确;为了减小摩擦,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确.

二、瞬时速度的计算和速度图象的画法

例2 打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图4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.(结果保留两位小数)