第2章 第3节 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册同步导学案配套PPT课件（鲁科版）

鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 第3节实验中的误差和有效数字 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 实验必备自主学习 实验过程探究学习 实验研析创新学习 课堂检测素养达标 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 实验必备自主探究。 一、实验目的 1.理解科学测量中的误差和有效数字. 2.练习使用打点计时器. 3.利用打点计时器测量小车的速度. 4.测定匀变速直线运动的加速度. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 二、实验器材 电磁打点计时器、纸带、复写纸、低压交流电源、小车、垫片、长木板、刻度尺、导 线等 1.两种打点计时器的对比 电磁打点计时器 电火花打点计时器 限位孔 振针 永久磁铁 线圈 结构图示 纸 墨粉 纸带振片 纸带纸盘 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 电磁打点计时器 电火花打点计时器 工作电压 4~6V交流电 220V交流电 打点方式 振针周期性上、下振动 周期性产生电火花 打点周期 0.02s(根据交流电频率而定) 记录信息 位置、时刻和位移、时间 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 2.电磁打点计时器的工作原理 如图所示，当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁 化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要 变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也 要发生变化.振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列 点. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 3.电火花打点计时器的工作原理 电火花打点计时器是利用电火花放电在纸带上打出小点而显示出点迹的计时仪 器.使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带间，当接通220 V交流电 源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到 接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一系列点迹， 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 三、实验原理 在纸带上，选取便于测量的某点作为计时的起点，记为点0，依次向后每5个点选取 一个计数点，分别记为1,2,3，…，用刻度尺量出相邻计数点间的长度，分别记为 S1,s2,S3,…,则相邻计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.10s,根据中间时刻的 瞬时速度等于这假时间的平均选度可得：7，以7，一，根 据各点的瞬时速度及对应时间，画出)-t图像，根据图像可求出小车的加速度. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 四、实验步骤 1.将打点计时器固定在长木板的一端，并用垫片垫高此端，使木板倾斜形成斜 面. 2.连接好打点计时器的电路（注意此过程中要断开开关），将纸带穿过打点计时器， 连接在小车后面，并使小车靠近打点计时器. 3.闭合电路开关，稍后（打点稳定后）释放小车，待小车滑到斜面底端时止住小车， 关闭电源. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 4.更换纸带，重复操作三次. 5.选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点作为 开始点O,在该点后面依次标出间隔时间相同（如0.1S)的计数点A、B、C、D、…, 测量各计数点与下一相邻计数点间的距离s,并将数据填入设计好的表格中.