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高中物理必修一實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 高一物理第一章第四節(jié)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度篇一

教學(xué)目標(biāo)

1、知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理，學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，能根據(jù)打出的紙帶計(jì)算打幾個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間，會(huì)計(jì)算紙帶的平均速度，能根據(jù)紙帶粗略測(cè)量紙帶的瞬時(shí)速度，認(rèn)識(shí)v-t圖象，并能根據(jù)v-t圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。

2、通過(guò)速度測(cè)量過(guò)程的體驗(yàn)，領(lǐng)悟兩個(gè)方法：一是用圖象處理物理數(shù)據(jù)的方法;二是極限法或說(shuō)無(wú)限趨近法，加強(qiáng)一個(gè)認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論的標(biāo)準(zhǔn)。

教學(xué)重難點(diǎn)

知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理，學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，能根據(jù)打出的紙帶計(jì)算打幾個(gè)點(diǎn)所用的時(shí)間，會(huì)計(jì)算紙帶的平均速度，能根據(jù)紙帶粗略測(cè)量紙帶的瞬時(shí)速度，認(rèn)識(shí)v-t圖象，并能根據(jù)v-t圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。

教學(xué)工具

教學(xué)課件

教學(xué)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：

1、仔細(xì)觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，對(duì)照課本，比較它們的異同。

2、兩類打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔是多少?

3、分析紙帶時(shí)，如何計(jì)算紙帶的平均速度。

4、嚴(yán)格地說(shuō)，瞬時(shí)速度我們引進(jìn)測(cè)量出來(lái)的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度嗎?

5、從器材上讀取的數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)是寶貴的實(shí)驗(yàn)資料，要嚴(yán)肅對(duì)待，要整齊的記錄，妥善保存。

實(shí)驗(yàn)原理：

1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓為4~6v。當(dāng)電源的頻率是50hz時(shí)，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是應(yīng)用電磁原理制成的，圖1是它的工作原理圖。通電前，先在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上裝上紙帶，并把復(fù)寫紙片壓在紙帶上。然后把線圈與50hz、4~6v的交流電源接通。這時(shí)，振片被磁化，在磁力作用下振動(dòng)起來(lái)。每0.02s振針壓打復(fù)寫紙一次，被運(yùn)動(dòng)物體拖著的紙帶上便記錄下一系列的點(diǎn)子，這些點(diǎn)相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0計(jì)時(shí)器 0.

02s。我們對(duì)紙帶上這些點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，就可以定量地研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2、電火花計(jì)時(shí)器。電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)器，它的構(gòu)造如圖2所示。使用時(shí)，墨粉紙盤套在紙盤軸上，并夾在兩條白紙之間。當(dāng)接通用220v交流電源，按下脈沖輸出開頭時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接到負(fù)極的紙盤火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶1上打出一列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率是50hz時(shí)，它也是每隔0.02 s打一次點(diǎn)。

這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，實(shí)驗(yàn)誤差小。

上面介紹的兩種計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都是t=0.02s，因此，打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。如果把紙帶跟運(yùn)動(dòng)物體連接在一起，紙帶上的點(diǎn)子就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。研究紙帶上的點(diǎn)子之間的間隔，就可以了解運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)間里民生的位移，從而了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上，檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在紙盤軸上，檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確地穿好，墨粉紙盤是否在兩條紙帶之間。

2.把計(jì)時(shí)器上的電源插頭在220v交流電源插座上。

3.按下脈沖輸出開頭，用手水平地拉動(dòng)兩條紙帶，紙帶動(dòng)上就打上一列車員小點(diǎn)。

4.取下紙帶，從能看得清規(guī)戒律的某個(gè)點(diǎn)數(shù)起，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)。如果共有n個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)子的間隔數(shù)則為(n-1)個(gè)，用t=0.02(n-1)計(jì)算出紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

5.用刻度尺測(cè)量一下，打下這些點(diǎn)，紙帶通過(guò)的距離s 有多長(zhǎng)

6.利用公式計(jì)算紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。把測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果填入表一中。

7.選取一條點(diǎn)跡清晰便于分析的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

8.從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始，每隔0.1s取一個(gè)點(diǎn)，在紙帶上用數(shù)字0，1，2 ….5標(biāo)出這些“測(cè)量點(diǎn)”，測(cè)量包括每個(gè)點(diǎn)的一段位移△x,記錄在表二中，同時(shí)記錄相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，以測(cè)量該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

9.計(jì)算出各點(diǎn)附近的平均速度，把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，填入表三中，點(diǎn)0作為計(jì)時(shí)的開始，即t=0。

10.以速度v為縱軸，以時(shí)間t為橫軸在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表二的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸上描點(diǎn)，將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)。

11.通過(guò)曲線的走向大致看出手的速度變化規(guī)律，將你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他同學(xué)交流一下，說(shuō)出你的體會(huì)。

12.重復(fù)以上步驟再做一次。

如果用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則實(shí)驗(yàn)步驟的前3步相應(yīng)地應(yīng)當(dāng)是：

1.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò)兩個(gè)限位孔，壓在復(fù)寫紙的下面。

2.把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與6v的低壓交流電源的接線柱相連接。

打開電源開關(guān)，用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上就打出一列小點(diǎn)。

注意事項(xiàng)：

1.要認(rèn)清楚你使用了哪種類型的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要使用10v以下的交流學(xué)生電源;而電火花計(jì)時(shí)器則直接使用220v的交變電流。

2.開頭的點(diǎn)跡很密集，這是由于先接通電源后拉動(dòng)紙帶和開始時(shí)的速度比較慢而造成的，數(shù)點(diǎn)時(shí)不能從開始處數(shù)，而要向后看，從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始。

3.如果數(shù)出了n個(gè)點(diǎn)，那么，他們的間隔數(shù)是(n-1)個(gè)。他們所用的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(n-1)0.02s.

4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要固定好，在使用時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不允許松動(dòng)。

5.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)結(jié)束時(shí)要立刻切斷電源。

6.要保證手每一次“水平地拉動(dòng)紙帶”。

7.可以大致表示某包含點(diǎn)的瞬時(shí)速度，兩邊點(diǎn)離得越近算出的平均速度接近b點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但過(guò)小的間距也會(huì)增大測(cè)量的誤差，應(yīng)根據(jù)課本中的例子仔細(xì)選取。

8.測(cè)量點(diǎn)要每隔0.1s選一個(gè)，即每隔六個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，而測(cè)量點(diǎn)的、的選取上應(yīng)取前一個(gè)點(diǎn)，后兩個(gè)點(diǎn)之間。即：v==。

9.建立坐標(biāo)系要根據(jù)實(shí)際情況取合適的單位，以便曲線能分布于大部分的坐標(biāo)系中。

怎樣描繪實(shí)驗(yàn)圖線

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法之一是圖象法。運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，能比較直觀地表達(dá)物理規(guī)律，能夠減小偶然誤差對(duì)結(jié)果的影響，能夠較方便地獲得某些未經(jīng)測(cè)量或無(wú)法直接測(cè)量的物理量數(shù)值。這里我們著重介紹一下怎樣描繪實(shí)驗(yàn)圖線。

1.描繪圖線時(shí)，一般以橫坐標(biāo)代表自變量，以縱坐標(biāo)代表因變量，在軸的末端箭頭旁邊注明代表的物理量及其單位。例如，要描繪做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體珠速度圖象，即以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以瞬時(shí)速度為縱坐標(biāo)，在縱軸和橫軸末端箭頭旁分別標(biāo)注。

1.根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸的標(biāo)度(即每格所代表的量值)，使橫軸與縱軸的全長(zhǎng)(表示數(shù)據(jù)的最大值的長(zhǎng)度)接近相等，圖線大約分布在以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)，以橫坐標(biāo)為一條邊角之間，并盡可能使最小分度與測(cè)量的準(zhǔn)確程度相一致。例如，在繪制速度圖象的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中(見上表)，最大數(shù)值為時(shí)刻，速度，我們?cè)跈M軸上取1格表示1s,在縱橫軸上取1格表示0.10m/s, 橫軸和縱軸的全長(zhǎng)都占5格，且測(cè)量的準(zhǔn)確值在圖上也能確切標(biāo)出。當(dāng)圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，坐標(biāo)的原點(diǎn)可以不從零開始，這樣可以使圖線分布勻稱。例如，上述速度圖象中，如果t=0,v0=0.20m/s,則v軸的原點(diǎn)可以從0.20開始。

課后習(xí)題

把這次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)(成敗得失)寫在作業(yè)本上。

高中物理教案 | 高一物理教案 | 高一物理教學(xué)計(jì)劃

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高中物理必修一實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 高一物理第一章第四節(jié)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度篇二

教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)目標(biāo)

1.了解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造及工作原理，學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

2.掌握測(cè)瞬時(shí)速度的方法，會(huì)用打出的紙帶求瞬時(shí)速度.

3.理解速度隨時(shí)間的變化圖象，并能根據(jù)圖象分析物體的運(yùn)動(dòng).

教學(xué)重難點(diǎn)

1.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

2.測(cè)瞬時(shí)速度的方法，用打出的紙帶求瞬時(shí)速度.

3.速度隨時(shí)間的變化圖象，根據(jù)圖象分析物體的運(yùn)動(dòng).

教學(xué)過(guò)程

[知識(shí)探究]

一、了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1.作用及分類

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流(填“交流”或“直流”)電源的計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源頻率為50hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶配合，可以記錄物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及在一段時(shí)間內(nèi)的位移.供高中學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器兩種.

2.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(1)工作電壓：6v以下的交流(填“交流”或“直流”)電源.

(2)原理：接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動(dòng)起來(lái)，帶動(dòng)其上的振針上下振動(dòng).這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng)，振針就通過(guò)復(fù)寫紙?jiān)诩垘狭粝乱恍行↑c(diǎn).

3.電火花計(jì)時(shí)器

(1)工作電壓：220v交流(填“交流”或“直流”)電源.

(2)原理：當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一 行點(diǎn)跡.

4.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器誤差比較

電火花計(jì)時(shí)器使用中對(duì)紙帶運(yùn)動(dòng)阻力極小，因而系統(tǒng)誤差較小.

二、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

1.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上并穿好紙帶.

(2)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱接到交流電源上(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接6v低壓交流電，電火花計(jì)時(shí)器接220v交流電).

(3)先接通電源開關(guān)，再用手水平拉動(dòng)紙帶，紙帶上就打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源.

(4)取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開始，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)，如果共有n個(gè)點(diǎn)，那么n個(gè)點(diǎn)的間隔數(shù)為n-1個(gè)，則紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間δt=(n- 1)×0.02s.

(5)用刻度尺測(cè)量出從開始計(jì)數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離δx.

(6)利用公式v=δx/δt計(jì)算 出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度.

2.注意事項(xiàng)

(1)打點(diǎn)前應(yīng)把手停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置.

(2 )打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再拉動(dòng)紙帶.

(3)打點(diǎn)之后應(yīng)立即關(guān)閉電源

(4)對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不要分段測(cè)量各段的位移，正確的做法是一次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一測(cè)量出各個(gè)測(cè)量點(diǎn)到起始測(cè)量點(diǎn)o之間的距離).讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位.

三、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量平均速度和瞬時(shí)速度

1.根據(jù)紙帶計(jì)算平均速度

用刻度尺測(cè)出n個(gè)點(diǎn)之間的間距δx，n個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間δt=(n-1)×0.02s.則平均速度v=δx/δt.

2.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算瞬時(shí)速度

(1)原理：取包含某一位置在內(nèi)的一小段位移δx，根據(jù)v=δx/δt測(cè)出這一段位移內(nèi)的平均速度，用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過(guò)該位置的瞬時(shí)速度.一般地，取以這個(gè)點(diǎn)為中間時(shí)刻的一段位移來(lái)計(jì)算.

如圖1所示，e點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用d、f兩點(diǎn)間的平均速度代表，即ve=δx/δt.

圖1

(2)數(shù)據(jù)處理：把紙帶上能看得清的某個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)o，以后的點(diǎn)分別標(biāo)上a、b、c、d、……，如圖2所示，依次測(cè)出各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離，再算出oa、ab、bc、……的距離x 1、x2、x3、…….

圖2

若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為t，則a、b、c、d、……各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為：va=(x1+x2)/2t、vb=(x2+x3)/2t、vc=(x3+x4)/2t、vd=(x4+x5)/2t、…….

把數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶運(yùn)動(dòng)速度的變化情況.

位置 a b c d e f g

v/(mos-1)

3.注意

為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，a、b、c、d……不一定是連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，比如可以間隔t=0.1s(即每隔四個(gè)點(diǎn))取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，而計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，δx、δt應(yīng)取此計(jì)數(shù)點(diǎn)前、后兩個(gè)點(diǎn)之間的位移和時(shí)間，即v=(xn+xn+1)/2t.

四、用圖象表示速度

[問題設(shè)計(jì)]

某同學(xué)根據(jù)打出的紙帶，算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度見下表.

t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

v/(mos-1) 0.70 0.90 1.10 1.15 1.20 1.23 1.40 1.30

(1)用橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示速度v，建立平面直角坐標(biāo)系，在圖3中作出物體的v-t圖象.

圖3

(2)v-t圖象是不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡?從v-t圖象中可以知道哪些信息?

(3)若質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象有什么特點(diǎn)?

答案(1)

(2)v-t圖象不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡.從v-t圖象中可知任意時(shí)刻速度的大小和方向.

(3)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是與時(shí)間軸平行的直線.

[典例精析]

例1 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意()

a.無(wú)論使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是電火花計(jì)時(shí)器，都應(yīng)該把紙帶穿過(guò)限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙壓在紙帶的上面

b.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，再拉動(dòng)紙帶

c.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，拉動(dòng)紙帶的方向應(yīng)與限位孔平行

d.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器只能連續(xù)工作較短時(shí)間，打點(diǎn)之后要立即關(guān)閉電源

解析電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用復(fù)寫紙，電火花計(jì)時(shí)器不用復(fù)寫紙，故a錯(cuò);實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)先接通電源，再拉動(dòng)紙帶，故b正確;為減小摩擦，拉動(dòng)紙帶的方向應(yīng)當(dāng)與限位孔平行，故c正確;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，故d正確.

答案bcd

例2 當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡，下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)跡的說(shuō)法中正確的是()

a.點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

b.點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移

c.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況

d.紙帶上的點(diǎn)越密，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)得越快

解析從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的用途出發(fā)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行篩選.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定的時(shí)間打下一個(gè)點(diǎn)，因而點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，也記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移;紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況，點(diǎn)跡越密物體運(yùn)動(dòng)越慢.

答案abc

例3 如圖4所示是做“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開始依照打點(diǎn)的先后每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6……，現(xiàn)測(cè)得0、1間的距離x1=5.18cm，1、2間的距離x2=4.40cm,2、3間的距離x3=3.62cm,3、4間的距離x4=2.78cm,4、5間的距離x5=2.00cm,5、6間的距離x6=1.22cm(每0.02s打一次點(diǎn)).

圖4

(1)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、 2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中.

位置 1 2 3 4 5

v/(mos-1)

(2)根據(jù)(1)中表格，在圖5中畫出小車的速度—時(shí)間圖象，并說(shuō)明小車速度變化的特點(diǎn).

圖5

解析(1)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用包含該點(diǎn)的一段位移內(nèi)的平均速度表示

打1點(diǎn)時(shí)：v1=(x1+x2)/4t≈1.20m/s，

打2點(diǎn)時(shí)：v2=(x2+x3)/4t≈1.00m/s，

打3點(diǎn)時(shí)：v3=(x3+x4)/4t=0.80m/s，

打4點(diǎn)時(shí)：v4=(x4+x5)/4t≈0.60m/s，

打5點(diǎn)時(shí)：v5=(x5+x6)/4t≈0.40m/s.

將數(shù)值填入表格中.

位置 1 2 3 4 5

v/(mos-1) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40

(2)描點(diǎn)并連線得小車的速度—時(shí)間圖象.

由圖象可知，小車速度均勻減小.

答案見解析

[自我檢測(cè)]

1.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移.下面是沒 有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理順序，將各步驟的字母代號(hào)按順序?qū)懺诳瞻滋?

a.在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓(選填“交流”或“直流”)電源的兩個(gè)接線柱上.

b.把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò)，并壓在下面.

c.用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離δx.

d.切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn) ，則這段紙帶記錄的時(shí)間δt=.

e.打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn).

f.利用公式v=δx/δt計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度.

實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是.

答 案交流限位孔復(fù)寫紙(n-1)×0.02sbaedcf

2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)出各點(diǎn)間的距離如圖6所示，則：ac=mm，ad=mm.那么由此可以算出紙帶在ac間的平均速度為m/s，紙帶在ad間的平均速度為 m/s;b點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于m/s.

圖6

答案14.025.00.350.420.35

解析ac=14.0mm，ac間的平均速度為xac/2t=14.0×10-32×0.02m/s=0.35 m/s;ad=25.0mm，ad間的平均速度為xad/3t= 25.0×10-33×0.02m/s≈0.42 m/s.對(duì)描述b點(diǎn)的瞬時(shí)速度來(lái)說(shuō)，ac段所取的位移間隔更小，更接近b點(diǎn)的真實(shí)速度，即b點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于0.35m/s.