内容正文:
第一章 运动的描述
第3节 位置变化快慢的描述——速度
第2课时 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
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实验目标 1.了解打点计时器的结构、工作原理及使用方法。
2.学会用打点计时器测量物体的速度。
3.能利用实验数据描绘物体的v-t图像,分析物体的运动。
第2课时 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
关键能力·情境探究达成
必备知识· 自主预习储备
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必备知识· 自主预习储备
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类型一 实验原理与操作
类型二 数据处理和误差分析
类型三 创新设计实验
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类型一 实验原理与操作
【典例1】 研究“用打点计时器测速度”的实验:
(1)实验中,除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带定滑轮的长木板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有________ (填选项代号) 。
A.电压合适的50 Hz低压交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
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[解析] 实验中必须使用的有电压合适的50 Hz低压交流电源,计算速度时需要测量各点间的距离,因此还必须使用刻度尺,故A、C正确。
[答案] AC
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(2)为了减小实验误差,下列采取的方法正确的有______。
A.选取合适的n个点为计数点
B.使小车运动得尽量慢些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
E.实验时尽量让小车远离打点计时器,释放小车后再接通电源
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[解析] 选取合适的n个点为计数点,有利于测量长度,能使平均速度与瞬时速度更接近,以减小实验误差,选项A正确;使小车运动得尽量慢些,打出的点较密,为减小测量误差,所取n会较大,会使实验误差较大,选项B错误;舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算,这样可减小实验误差,选项C正确;选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验,可使小车运动比较平稳,各点的瞬时速度与实际更接近,可减小实验误差,选项D正确;若小车远离打点计时器,且先释放小车后打开电源,会造成点密而少,给测量、计算造成较大实验误差,选项E错误。
[答案] ACD
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类型二 数据处理和误差分析
【典例2】 如图所示是在“用打点计时器测速度”的实验中得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6,…,现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm(f=50 Hz)。
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(1)根据上面的记录,计算打点计时器在打1,2,3,4,5点时的速度并填在下表中。
位置 1 2 3 4 5
v/(m·s-1)
[解析] 某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示。
打1点时v1=≈1.20 m/s
打2点时v2=≈1.00 m/s
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打3点时v3==0.80 m/s
打4点时v4=≈0.60 m/s
打5点时v5=≈0.40 m/s
将数值填入表格如下
位置 1 2 3 4 5
v/(m·s-1) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40
[答案] 见解析
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关键能力