高中物理人教版必修1學案 實驗：用打點計時器測速度3

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111 第一章第四節(jié) 實驗：用打點計時器測速度 姓名 班級 實驗時間 實驗目標： 1、知道打點計時器的構造和原理，學會使用打點計時器，能根據(jù)打出的紙帶計算打幾個點所用的時間，會計算紙帶的平均速度，能根據(jù)紙帶粗略測量紙帶的瞬時速度，認識v-t圖象，并能根據(jù)v-t圖象判斷物體的運動情況。 2、通過速度測量過程的體驗，領悟兩個方法：一是用圖象處理物理數(shù)據(jù)的方法；二是極限法或說無限趨近法，加強一個認識，實驗是檢驗理論的標準。 實驗器材：電源（220V電源或學生電源），打點計時器，紙帶，刻度尺（最好是塑料透明的），導線 實驗準備： 1、仔細觀察電磁打點計時器和電火花計時器，對照課本，比較它們的異同。 2、兩類打點計時器的打點時間間隔是多少？ 3、分析紙帶時，如何計算紙帶的平均速度。 4、瞬時速度是我們引進測量出來的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某點的瞬時速度嗎？ 5、從器材上讀取的數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)是寶貴的實驗資料，要嚴肅對待，要整齊的記錄，妥善保存。 實驗原理： 1、電磁打點計時器。課本P21 2、電火花計時器。課本P21 電火花計時器與電磁打點計時器的比較 ： 電磁打點計時器 電火花計時器 電源電壓 電源頻率及打點時間 特 點 紙帶運動時受到的阻力小，比電磁打點計時器實驗誤差小 實驗步驟： 根據(jù)課本P22“練習使用打點計時器”進行實驗 （重復兩次） 1．利用實驗紙帶填寫表一。 表一： 實驗次數(shù) 點子數(shù)n 點子間隔數(shù)n-1 運動時間t/s 位移s/m 平均速度/m/s 1 2 2．利用實驗紙帶一，每隔0.1s取一個點，在紙帶上分別標出A、B、C、D、E、F等點，測量出相鄰點間的位移△x,記錄在表二中，同時記錄相對應的時間，以測量該點的平均速度。 表二： 位移 AB BC CD DE EF /m /s v/（m/s） 3．利用紙帶二，用0、A、B、C、D、E在紙帶上標出連續(xù)幾個點。計算出與各點相鄰兩點間的平均速度，把它當作計時器打下這個點時的瞬時速度，填入表三中，點0作為計時的開始，即t=0。 表三： 位置 0 A B C D E 時刻t 0 相鄰兩點間時間/s 0 相鄰兩點間位移/m v/（m/s） 4．在坐標紙上建立以速度v為縱軸，以時間t為橫軸的直角坐標系，根據(jù)表三的數(shù)據(jù)在坐標軸上描點，將這些點用平滑的曲線連接起來。 注意事項： 1． 要認清楚你使用了哪種類型的打點計時器，電磁打點計時器要使用10V以下的交流學生電源；而電火花計時器則直接使用220V的交變電流。 2． 開頭的點跡很密集，這是由于先接通電源后拉動紙帶和開始時的速度比較慢而造成的，數(shù)點時不能從開始處數(shù)，而要向后看，從能夠看清的某個點開始。 3． 如果數(shù)出了n個點，那么，他們的間隔數(shù)是（n-1）個。他們所用的運動時間為（n-1）0.02s. 4． 打點計時器要固定好，在使用時打點計時器不允許松動。 5． 打點計時器打點結束時要立刻切斷電源。 6． 要保證手每一次“水平地拉動紙帶”。 7． 可以大致表示某包含點的瞬時速度，兩邊點離得越近算出的平均速度接近B點的瞬時速度，但過小的間距也會增大測量的誤差，應根據(jù)課本中的例子仔細選取。 8． 建立坐標系要根據(jù)實際情況取合適的單位，以便曲線能分布于大部分的坐標系中。 111