内容正文:
4.实验:用打点计时器测量小车的速度
年级:高一 学科:物理(教科版)
主讲人:毛建军 学校:成都东部新区三岔湖高级中学
一、使用教材
高中物理教材教科版必修一第一章第四节。
二、教学目标
(一)物理观念
1.会正确解释打点计时器的工作原理,根据实验目的设计实验方案能正确记录纸带上小车运动的时间和测量相应的位移。
2.可以采用图像分析的方法处理实验数据,理解如何用速度-时间图像来分析物体的速度随时间变化的情况。
(二)科学思维
1.知道物理实验的重要性,学会从纸带获取数据测量物体速度的方法
2.用打点计时器测得平均速度,进一步加深对瞬时速度概念中近似与精确的辩证关系的理
解。
3.能运用实验数据描绘v-t图像,知道图像的物理意义。了解用图像研究物理问题的方法。
(三)科学探究
能判断探究实验装置的合理性,对实验数据进行处理,能通过v-t图像的直观描述,科学解释物体的运动情况。
(四)科学态度与责任
注重培养学生实事求是、勇于质疑、严谨认真的习惯,要求学生不编造数据、实验记录。
1.通过实验让学生获得丰富的感性认识,加深对物理知识的理解和掌握,提高学生对实验现
象的观察能力、合作交流能力以及综合分析能力。
三、教材分析
本节内容主要是学生在理解打点计时器工作原理的基础上,根据实验设计,安装实验器材,进行实验操作,获得实验数据并进行处理,对实验结果进行分析。
四、实验思路
使小车拉动纸带运动,用打点计时器按相同的时间间隔在纸带上打出一系列点迹,这些点迹对应着各时刻小车的位置。通过测量各个时刻小车的位置,算出相邻时刻间的位移,我们就可以算出小车的速度了。
五、实验方案
(一)用打点计时器测位移和时间,计算速度。
(二)用手拉动小车在长木板上运动。
六、实验器材
实验所用到的器材包括:
小车、一端带有滑轮的长木板、细绳、打点计时器、固定夹、纸带、刻度尺。
七、实验装置
八、实验操作
(一)安装实验器材。注意把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边,纸带前端固定在小车后部,然后穿过打点计时器,小车前端的细绳穿过定滑轮垂下,如图 所示。
(二)使小车在木板上保持静止,并靠近打点计时器开启打点计时器的电源开关。打点计时器稳定工作后,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。
实验得到的纸带
六、实验注意事项
1、实验前要检查打点计时器的稳定性——平稳打点。
2、 接通电源,待打点稳定后再释放纸带。
3、选择纸带时应选点迹清晰的,并适当舍弃密集部分,适当选取计数点。
4、测量各段位移时不要分段测量,要尽可能地一次测量完毕,即一次性测量出各计数点到计数起点之间的距离。
七、处理数据
1、纸带直接反映的物理量:位置
2、时间:
(1)打印点间的时间:
(2)计时点间的时间:
O
1
2
4
5
6
7
3
T=5t0
由电源频率决定,其值t0=
位移
(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 0,而后依次标为1、2、3、4…….
(2)用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与 0点对齐,即0点的位置记为0),并记录在表1中。
(3)计算各相邻计时点间的位移X01、X12、X23、X34……并记录在表2中。
(4)计算各段的平均速度 、 、 ……并记录在表2中。
绘制v-t图像
(1)建系
(2)标度
(3)描点
(4)作图
谢 谢 !
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