第一章 实验专题 练习使用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度（课件）-2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

实验专题　练习使用打点计时器测量纸带的平均速度 　　　　　和瞬时速度 第一章　运动的描述 1.学会安装和使用打点计时器. 2.学会测量纸带、制表及记录数据. 3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度. 学习目标 技能储备 精析典题 随堂演练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.把打点计时器固定在桌子上. 2.安装纸带. 3.把打点计时器的两个接线柱接到 电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接 V低压 电源，电火花计时器接 V 电源). 4.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点.随后立即关闭电源. 一、打点计时器的使用 技能储备 交变 8 交变 220 交变 1.平均速度的测量 (1)取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1,2,3…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝ s. (2)用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离. (3)计算两相邻计数点间的位移Δx. (4)利用公式v＝ 计算纸带上各相邻计数点间的平均速度. 二、平均速度、瞬时速度的测量 0.10 2.瞬时速度的测量 当Δt较小时，用v＝ 来表示纸带上这一段中打某点时物体的速度，例如，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝ .(如图1所示) 图1 1.根据v＝ 计算出在Δx这一段位移内某一点的瞬时速度，将数据填入表中. 三、描绘物体的v－t图像 位置 0 1 2 3 4 5 6 … x/m                 Δx/m                 Δt/s                 v/(m·s－1)                 2.建立平面直角坐标系，如图2，根据测量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图像. 图2 1.打点前，应使物体停在 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. 2.打点时，应先 ，待打点计时器打点 后，再拉动纸带. 3.打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源. 4.对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离. 四、注意事项 靠近 接通电源 稳定 5.为减小实验误差，1、2、3、4…不一定是连续的计时点，可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点的时间间隔T＝ s. 6.计算某计数点的瞬时速度时，一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个 计数点之间的位移和时间，vn＝ . 0.1 一、打点计时器的应用原理与操作 例1　(2019·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的_____和_____的仪器.电火花计时器是其中的一种，其工作电压是______，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交变电源的频率为50 Hz时，它每隔_____秒打一次点. 精析典题 时间 位移 220 V 0.02 解析　打点计时器是记录运动物体时间和位移的仪器，均使用交变电源，电火花计时器的工作电压是220 V，当交变电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点. (2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是____. A.把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过 　限位孔 B.把打点计时器与8 V低压交变电源相连 C.用手水平地拉动纸带，然后启动电源 D.关闭电源，取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离 　x0，用公式v＝　计算纸带运动的平均速度 BC 解析　电火花计时器使用220 V交变电源，故B错误； 实验时应先启动电源，再拉动纸带，故C错误. 二、瞬时速度的计算与速度—时间图像 例2　(2019·定远育才学校月考)(1)电磁打点计时器使用的电源是_________(填“交变8 V”或“交变220 V”)电源，实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为_____. (2)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度对应的位置如图3所示.(打点计时器所用电源频率为50 Hz) 可求出A点到D点的距离是_____ cm. 交变8 V 0.1 s 图3 4.10 (3)由实验数据可得A点到D点的平均速度是_____ m/s；B点的瞬时速度是________ m/s.(结果均保留两位有效数字) 0.14