第一章 4 实验：用打点计时器测量小车的速度（课件PPT）-【创新思维】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步导学案（教科版2019）

4　实验：用打点计时器测量小车的速度 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 1 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 二、实验器材 小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。 三、实验步骤 1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，待打点稳定后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。纸带上会留下一系列点迹。 4．更换纸带，让小组的每一位同学都亲自动手拉动小车运动，并打出一条比较清晰的纸带。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 四、处理数据 1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为O，而后依次标为A、B、C、D…… 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 2．用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐，即O点的位置记为0)，并记录在表1中。 表1 计数点序号 O A B C D … 计数点对应的时刻/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 计数点对应的位置坐标x/m 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 五、绘制v－t图像 1．用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系，把相邻计时点间的平均速度当作起始点的瞬时速度，在坐标纸上绘制v－t图像。 2．v－t图像的意义 v－t图像能非常直观地反映速度随时间变化的情况，它并不是物体的运动轨迹。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 六、误差分析 1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度造成系统自身误差。为减小此种误差，应取较小位移Δx来求平均速度。 2．测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 3．计数点间的时间Δt搞错。n个计数点间的时间间隔Δt＝(n－1)×0.02 s，而非Δt＝n×0.02 s。 4．作v－t图像不用坐标纸、尺子，选定的坐标单位不合理，作图粗糙带来误差。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 七、注意事项 1．打点前，应使小车停在靠近打点计时器的位置。 2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车。 3．使用电火花打点计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 4．使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。 5．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。 6．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(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 　实验原理、