专题1.4 实验：用打点计时器测速度（教学设计）-新高考2018-2019学年高一物理上学期精讲精练专题

1.4 实验：用打点计时器测速度 【实验目的】 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.理解根据纸带测量速度的原理并会测量物体的速度。 3.理解速度—时间图像的意义,掌握描点法画图像的方法,并会画出该实验中的速度—时间图像。 【实验原理】 1.两种打点计时器的比较： 电磁打点计时器 电火花计时器 结构示 意图 打点 原理 电磁作用下振针周期性上下振动打点 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电产生电火花打点 电　压 6V以下交流电源 220V交流电源 周　期 0.02s 0.02s 阻力 来源 纸带与限位孔、复写纸的摩擦,纸带与振针的摩擦 纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦 2.测平均速度、瞬时速度的原理：跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx,打两个点的时间可用Δt=(n-1)×0.02s求得,则平均速度 ,当Δt很短时,可以认为 为t时刻的瞬时速度。 3.v -t图像及其画法：以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图像。 【实验器材】 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。 【实验过程】 一、实验步骤 1.了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上。 2.把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6V的低压交流电源的接线柱相连接,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面。 3.接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。 4.取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点,则用Δt=0.02×(n-1)s计算出纸带的运动时间Δt。 5.用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx,利用公式 计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表中。 记录项 实验次数 点数n 点划分出的间隔数n-1 运动时 间Δt/s 位移 Δx/m 平均速度 /(m·s-1) 1 2 二、数据处理 1.用打点计时器测量瞬