人教版高一物理必修1第一章实验《用打点计时器测速度》教案

1.4　实验：用打点计时器测速度 [目标定位]　1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律． 一、了解打点计时器 1．作用及分类 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02_s打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移，供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种． 2．电磁打点计时器 (1)工作电压：6_V以下的交流电源； (2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点． 3．电火花计时器 (1)工作电压：220_V交流电源； (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹． 4．两种计时器误差比较 电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小． 　想一想： 计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？ 答案　因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小． 二、用打点计时器测量平均速度 　根据v＝可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔． 　想一想： 如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？ 答案　较小 三、用打点计时器测量瞬时速度 　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，即根据v＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度． 如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝. 图141 　想一想： 在上图中，用DF段和DG段求出的平均速度，哪一个更接近E点的瞬时速度？ 答案　因为当Δt或Δx较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速