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第一章 运动的描述
5A新学案 物理 · 必修第一册(粤教版)
第一章 运动的描述
第四节 测量直线运动物体的瞬时速度
要点2 实验器材
电火花计时器,纸带、附有滑轮的长木板、220 V电源,纸带、重物、细绳、直尺、铅笔等.
两种打点计时器的比较
项目
电火花计时器
电磁打点计时器
结构图示
必备知识·记忆理解
位置
时间
打点计时器
位移大小
要点3 实验步骤
1. 如图所示,把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.
2. 把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,将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,先___________,后___________,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点.
4. 打完一次纸带后,立即关闭电源,换上新的纸带,增减所挂钩码,重复实验两次.
0.02
基础内化
1. (2022·东莞翰林实验学校)打点计时器是用来分析物体运动情况的常用仪器.在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A. 把打点计时器固定在桌子上
B. 安好纸带
C. 松开纸带让物体带着纸带运动
D. 接通低压交流电源
E. 取下纸带
F. 断开开关
这些步骤正确的排列顺序为_______________.
解析:在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,其步骤为,固定打点计时器,安装纸带,通电后松开纸带让物体带着纸带运动,然后断电取下纸带,故正确的排序为ABDCFE.
接通电源
释放小车
ABDCFE
分类悟法
考向1 实验原理、操作
1. 求平均速度、瞬时速度原理
(1) 测量平均速度:如图所示,测出D、G间的位移和所用时间,利用eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(Δx,Δt)计算平均速度.
(2) 测量瞬时速度:如图所示,当Δt或Δx较小时,纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示,即可将eq \o(v,\s\up6(-))=_____作为打D、E或F点时的瞬时速度.
关键能力·分析应用
eq \f(Δx,Δt)
2. 实验操作注意事项
(1) 实验前,要检查打点的稳定性和清晰程度,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象.
(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,再拉动纸带.
(3) 手拉动纸带时速度应适中,以防点迹太密或太疏.
(4) 使用电火花计时器时,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_______;电磁打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点.
(5) 打点计时器不能连续工作太长时间,打完点后应立即关闭电源.
(6) 对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是从能够看清的某个点O开始,将这个点作为起始点,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_________.
3. 考查分析:考查重点是测量原理和操作要点.
下面
(2022·江苏海安实验中学)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,用毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C两点间的平均速度为___________m/s,在A、D两点间的平均速度为___________m/s;在B点的瞬时速度更接近___________m/s.(保留两位有效数字)
下一位
解析:由题意知相邻两点间的时间间隔为0.02 s,A、C两点间的距离为14.0 mm=0.014 0 m,A、D两点间的距离为26.0 mm=0.026 0 m.根据平均速度的公式eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(x,t)得eq \o(v,\s\up6(-))AC=0.35 m/s,eq \o(v,\s\up6(-))AD=0.43 m/s.纸带在B点的瞬时速度更接近A、C两点间的平均速度0.35 m/s.
0.35
0.43
0.35
考向2 数据处理、误差分析
1. 数据处理方法
(1) 选择一条点迹清晰的纸带,一般每5个点(即以____________s为周期)标注一个计数点,如图所示.
(2) 测平均速度:用刻度尺测出n个点之间的距离Δx,n个点之间的时间间隔Δt=________________s,根据eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(Δx,Δt)算出小车在OB、AC、BD、CE、DF段的平均速度,填入表中.
(3) 测