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  • 2021-06-02 发布

实验:用打点计时器测速度教案(1)

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第四节 实验:用打点计时器测速度 ‎【教学目标】‎ ‎ 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.理解速度—时间图象的意义,掌握描点法画图象的方法。‎ ‎【重点难点】‎ 重点:1.打点计时器的使用。‎ ‎2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。‎ ‎3.画物体的速度—时间图象。‎ 难点:1.对纸带数据的处理。‎ ‎2.图象的画法及对图象理解。‎ ‎【教学过程】‎ ‎(一)打点计时器 电磁打点计时器原理:被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动,振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。‎ 电火花计时器原理:‎ ‎ ‎ 电磁打点计时器 电火花计时器 电源电压 ‎4~6V的交流电 ‎220V的交流电 电源频率 频率为50Hz,每隔0.02s打一个点 特 点 纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小 ‎(二)练习使用打点计时器 ‎ (步骤详见课本P22)‎ ‎〖思考与讨论〗‎ ‎ 注意:1.电源电压要符合要求:‎ ‎ 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。‎ 3‎ ‎ 3.应先接通电源,待打点稳定时再拉动纸带。‎ ‎ 4.手拉纸带时,速度应快一些,以防止点迹太密集。‎ ‎(三)用打点计时器测量瞬时速度 测量方法:某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。‎ 说明:理论上讲如果这两点离E点越接近(即Δt越短),这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是实际操作时距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。‎ ‎(四)用图像表示速度(直线运动)‎ 为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。‎ ‎ 1.v-t图象的画法 以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。‎ 思考:怎样画出速度—时间图象?为什么要用平滑的曲线“拟合”?‎ ‎ ‎ ‎2.v-t图象的信息(在第二章总结)‎ ‎⑴任一时刻速度的大小和方向 ‎⑵速度的变化情况及相应的时间 ‎……‎ 例:(P26:问题与练习T3)‎ 要求:根据v-t图象叙述物体的运动情况。‎ ‎【典型例题】‎ 典例1:‎ 3‎ 一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( D )‎ A.接在直流电源上 B.电源电压不稳 C.电源频率不稳 D.打点针压得过紧 典例2:电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,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( AB )‎ A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度 典例3:在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带,如图所示,从比较清楚的点开始,每五个打印点取一个计数点,分别表明0、1、2、3…,量的0与1两点间的距离s1=30mm,2与3两点间的距离为s3=48mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1= 0.3 m/s,在2与3两点间的平均速度v3= 0.48 m/s,据此可判断小车做 加速 运动。‎ 总结:注意每两个计数点间的时间间隔。‎ 典例4:打点计时器的电源频率为50Hz时,振针每隔 0.02 s打一个点。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 大 。‎ 总结:根据公式分析哪些量的变化对结果带来怎样的影响。‎ ‎【作业】‎ ‎ 1.P26:问题与练习T1、T2。‎ ‎ 2.预习下一节。‎ 3‎