高中物理《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》學(xué)案15（人教版必修1）

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111 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度（學(xué)案） 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的基本構(gòu)成, 知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理，并學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2. 掌握對(duì)紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。 3. 能測(cè)量平均速度和瞬時(shí)速度。 4. 學(xué)會(huì)用圖象表示物理規(guī)律的方法，理解v—t圖象，理解用平滑曲線(xiàn)“擬合”坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)來(lái)反映客觀(guān)規(guī)律的思想。 二、課前預(yù)習(xí) 1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是 ，當(dāng)電源是50Hz時(shí)，它每隔 打一個(gè)點(diǎn)。操作時(shí)，紙帶應(yīng)穿過(guò) ，復(fù)寫(xiě)紙?zhí)? 在 上，放在紙帶的 （“上面”或“下面”），打點(diǎn)時(shí)應(yīng)先 （“接通電源”或“釋放紙帶”）后 。 2、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是 ，當(dāng)電源是50Hz時(shí)，它每隔 打一個(gè)點(diǎn)。操作時(shí)，把 套在紙盤(pán)軸上，把紙帶穿過(guò) ，將兩條紙帶從限位孔中穿過(guò)，讓墨粉紙盤(pán)夾在兩條紙帶之間。兩條紙帶中只有下面一條紙帶的上表面有點(diǎn)。用兩條紙帶的原因是為了增大摩擦，帶動(dòng)墨粉紙盤(pán)運(yùn)動(dòng)，使放電火花不至于始終在墨粉紙盤(pán)的同一位置而影響到點(diǎn)跡的清晰度。 3、對(duì)于從實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶，紙帶上的點(diǎn)有疏有密，那點(diǎn)跡密集的地方表示物體運(yùn)動(dòng)的速度 （“較大”或“較小”）。 4、在速度—時(shí)間圖象（或v—t圖象）中，橫坐標(biāo)表示 ，縱坐標(biāo)標(biāo)表示 。從圖象中可以直接看出的信息有 。 5、實(shí)驗(yàn)中的誤差主要來(lái)源于 。 三、經(jīng)典例題 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，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（ ） A．時(shí)間間隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬時(shí)速度 例2、在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車(chē)速度的實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，從比較清楚的點(diǎn)開(kāi)始，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別表明0、1、2、3…，量的0與1兩點(diǎn)間的距離＝30mm，2與3兩點(diǎn)間的距離為＝48mm，則小車(chē)在0與1兩點(diǎn)間的平均速度＝ m/s，在2與3兩點(diǎn)間的平均速度＝ m/s，據(jù)此可判斷小車(chē)做 運(yùn)動(dòng)。 例3、采取下列那些措施，有利于減少紙帶因受摩擦而產(chǎn)生的誤差？（ ） A. 該用6v直流電源 B. 電源電壓越低越好 C. 用平整的紙帶，不用皺折的紙帶 D. 紙帶理順攤平，不讓它卷曲、歪斜 例4、打出的點(diǎn)跡不夠清晰的原因可能是？（ ） A：電源電壓偏低 B：永磁體磁性不足 C：振針位置過(guò)高 D：復(fù)寫(xiě)紙陳舊 E：振動(dòng)片不在永磁體的中央 四、鞏固練習(xí) 1.對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡說(shuō)法正確的是？ A：點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 B：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況。 C：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。 D：點(diǎn)跡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 2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz時(shí)，振針每隔 s打一個(gè)點(diǎn)?，F(xiàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的速度，當(dāng)實(shí)際的電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz來(lái)計(jì)算，則測(cè)得的平均速度值將比真實(shí)值偏 。 3、一學(xué)生在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是一些短線(xiàn)，這可能是因?yàn)椋? ） A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上 B、電源電壓不足 C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電壓過(guò)高 D、振針到復(fù)寫(xiě)紙片的距離太小 4、如圖所示是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，名計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示，求出1、2、3、4、5等計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并畫(huà)出速度—時(shí)間圖象 0 9.0 3.9 1.0 6 5 3 1 2 4 單位：cm 30.1 22.8 16.1 5、總結(jié)填表：（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器） 現(xiàn)象 可能原因 打點(diǎn)不清晰 1、 ； 2、 ； 3、 ； 4、 永磁體磁性不足； 5、 振片不在永磁體中央。 打的不是點(diǎn)，是短線(xiàn) 1、 ； 2、 ； 打直線(xiàn)或無(wú)點(diǎn) 所加的電源為直流電源 打雙點(diǎn) 振針?biāo)蓜?dòng) 練習(xí)詳解 該學(xué)案可以結(jié)合與之配套的教案（一種非常適合學(xué)生自學(xué)的詳細(xì)教案，模擬真實(shí)的課堂教學(xué)情境，無(wú)坡度引入）使用，例題答案見(jiàn)教案。 1. ABD 2. 0.02s；小 頻率是50Hz時(shí)，相鄰兩打印點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，當(dāng)頻率小于50Hz時(shí)，據(jù)可知打點(diǎn)間隔將變大，如果仍以50Hz算那就將時(shí)間算得比真實(shí)值小了，據(jù)知v值偏大。 3. CD 4. 現(xiàn)象 可能原因 打點(diǎn)不清晰 6、 振針過(guò)高； 7、 電壓太低，振幅??； 8、 復(fù)寫(xiě)紙用得太久； 9、 永磁體磁性不足； 10、 振片不在永磁體中央。 打的不是點(diǎn)，是短線(xiàn) 3、 振針過(guò)低； 4、 所加電壓太高，振幅過(guò)大； 打直線(xiàn)或無(wú)點(diǎn) 所加的電源為直流電源 打雙點(diǎn) 振針?biāo)蓜?dòng) 111