高一物理《第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》學(xué)案

1、山西省永濟(jì)市涑北中學(xué)高一物理第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度學(xué)案班級(jí)_簇號(hào)_姓名_ 學(xué)號(hào)_學(xué)習(xí)要求基本要求1.知道電磁打點(diǎn)（電火花）計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)及名稱.2.知道電磁打點(diǎn)（電火花）計(jì)時(shí)器的作用，說出所使用的電源電壓及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔.3.掌握電磁打點(diǎn)（電火花）計(jì)時(shí)器的使用方法.4.能設(shè)計(jì)“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)記錄表.5.會(huì)根據(jù)紙帶上點(diǎn)跡的疏密程度判斷速度的大小，計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.6.理解用平均速度表示瞬時(shí)速度所采用的思想方法，會(huì)用這個(gè)思想方法計(jì)算瞬時(shí)速度.7.能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪vt圖象，并根據(jù)畫出的圖象說明物體運(yùn)動(dòng)的快慢.發(fā)展要求會(huì)合理選取計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)的時(shí)間間隔.說

2、明1.不要求了解電磁打點(diǎn)（電火花）計(jì)時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)細(xì)節(jié).2.不要求理解借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度的原理.3.不要求理解氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器研究運(yùn)動(dòng)的原理.自主學(xué)習(xí)知識(shí)梳理自主探究1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄運(yùn)動(dòng)物體在一定_內(nèi)發(fā)生_的儀器，它使用_電源，由學(xué)生電源供電，工作電壓在_以下.當(dāng)電源的頻率是50 Hz時(shí)，它每隔_打一個(gè)點(diǎn).使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶應(yīng)穿過_，復(fù)寫紙應(yīng)套在_，并要放在紙帶的_面；應(yīng)把_電源用導(dǎo)線接在_上；打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先_，再讓紙帶運(yùn)動(dòng).（2）電火花計(jì)時(shí)器的原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同，也使用_電源，工作電壓為_，不過它利用_在紙帶上打出點(diǎn)跡，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力_，

3、實(shí)驗(yàn)誤差也_.（3）圖141為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造圖，圖中標(biāo)出了幾個(gè)主要部件代號(hào).它們的名稱分別是：_，_，_，_，_，_，_，_. 圖1412.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度在紙帶上選取兩個(gè)相近的點(diǎn)，測(cè)出位移x和時(shí)間t，則_是紙帶在這段時(shí)間上的平均速度，時(shí)間越短，平均速度越接近于某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度.因此當(dāng)時(shí)間較短時(shí)，其平均速度可以表示_.3.用圖象表示速度物體的運(yùn)動(dòng)可以用圖象描述.以_為縱軸，_為橫軸建立直角坐標(biāo)系，來描述_的變化規(guī)律.1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電源能用直流電嗎？2.電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作條件有何不同？3.在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，時(shí)間間隔大一點(diǎn)好還是時(shí)間間隔小

4、一點(diǎn)好？例題剖析應(yīng)用點(diǎn)一：理解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理 例1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源的頻率為50 Hz時(shí)，振針每隔_s打一個(gè)點(diǎn).現(xiàn)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50 Hz時(shí)，如果仍按50 Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則測(cè)出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)數(shù)值_.拓展練習(xí)11：當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)痕.下列關(guān)于紙帶上點(diǎn)痕的說法中，哪些是正確的（ ）A.點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移C.點(diǎn)痕在紙帶上的分布情況，反映了物體的質(zhì)量和形狀D.紙帶上點(diǎn)痕的分布情況，反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)用點(diǎn)二：紙帶分析、測(cè)量

5、和計(jì)算 例2：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖147所示，紙帶在A、C間的平均速度為_m/s，在A、D間的平均速度為_m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于_m/s.圖147誤區(qū)警示：求某點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，我們應(yīng)取此點(diǎn)兩側(cè)靠近此點(diǎn)的兩點(diǎn)間的平均速度，但這兩點(diǎn)并不是靠的越近越好.因?yàn)閮牲c(diǎn)距離太小，距離上測(cè)量的相對(duì)誤差將會(huì)變大.拓展練習(xí)21：一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率是50 Hz，如圖148所示，紙帶上的A點(diǎn)先通過計(jì)時(shí)器，A、B間歷時(shí)_s，位移為_m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是_m/s，BC段平均速度是_m/s，AD段平均速度是_m/s.圖148應(yīng)用點(diǎn)

6、三：速度時(shí)間圖象（vt） 例3：A、B兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖149所示，則A的運(yùn)動(dòng)速度大小為_m/s，B的運(yùn)動(dòng)速度大小為_m/s.A和B的速度方向_，（填“相同”或“相反”）A的速度_B的速度.（填“大于”“等于”或“小于”），物體A在3 s內(nèi)的位移是_方向_，物體B在4 s內(nèi)的位移是_m，方向_.圖149圖1410點(diǎn)評(píng)：學(xué)會(huì)從圖象中獲取信息，速度時(shí)間圖象表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.拓展練習(xí)31：物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖1410所示，根據(jù)圖象分析5 s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)情況.【自學(xué)問題記錄】課堂練習(xí)1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們不用公式計(jì)算可

7、以從紙帶上直接得到的物理量是（ ）A.時(shí)間間隔B.位移C.瞬時(shí)速度D.平均速度2.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，在拉動(dòng)紙帶和合上電源開關(guān)兩個(gè)操作中，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行的操作是（ ）A.先拉動(dòng)紙帶B.先合上開關(guān) C.拉動(dòng)紙帶和合上開關(guān)同時(shí)進(jìn)行D.先進(jìn)行哪個(gè)操作都可以3.如圖1413所示，是同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的4條紙帶，其中平均速度最大的是（ ）圖14134.一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶上打出的點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線，這可能的原因是A.接在直流電源上B.電源電壓不穩(wěn)C.電源頻率不穩(wěn)D.打點(diǎn)針壓得過緊5.針對(duì)第5題出現(xiàn)的問題，應(yīng)如何調(diào)節(jié)（ ）A.降低電源的頻率B.提高電源的電壓C.降低電源的電壓D.縮

8、短振針的長(zhǎng)度6.用接在50 Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)定小車速度，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖1416所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4量得0與1兩點(diǎn)間距離x1=30 mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x2= 48 mm，則：（1）小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為多少？（2）小車在3與4兩點(diǎn)間平均速度為多少？圖14167.如圖1417所示是拖動(dòng)紙帶時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘纤x的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，試求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、D各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度.圖1417【課后作業(yè)】1、認(rèn)真閱讀課本；2、完成課堂練習(xí)；3、

9、完成課后作業(yè)【學(xué)習(xí)后記】印6份第一章運(yùn)動(dòng)的描述 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度例1：解析：本題考查電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及其測(cè)量原理.當(dāng)交流電的頻率為50 Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)交流電的頻率低于50 Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打一次點(diǎn)的時(shí)間間隔t將大于0.02 s，即t時(shí)間內(nèi)的位移我們用0.02 s的位移計(jì)算（），因此測(cè)出的速度將比真實(shí)值偏大.例2：解析：由題意知，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02 s.AC間的距離為1.40 cm=0.014 0 m，AD間的距離為2.50 cm=0.025 0 m.由公式v=得，vAC= m/s=0.35 m/s，vAD= m/s0.42 m/s.B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于0.35 m/s.例3：解析：由圖象可知：A和B都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A的速度大小為10 m/s，B的速度大小為5 m/s，A沿規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng)，B的運(yùn)動(dòng)方向跟規(guī)定的正方向相反，所以A、B速度方向相反.速度的正、負(fù)只表示方向不表示大小，所以A的速度大于B的速度.A的位移等于圖中A的圖線下方與t軸圍成圖形的面積x1=v1t=30 m，因?yàn)樵趖軸上方故位移方向與規(guī)定正方向相同.B的位移等于圖線與t軸圍成的面積x2=v2t=20 m