第一章運動的描述漳州市教育局首頁

2022-08-12 03:27:06 字數 1392 閱讀 4217

第一章運動的描述

四、實驗:用打點計時器測速度

[要點導學]

1.學習中學實驗室裡測速度的常用儀器——電磁打點計時器和電火花計時器的構造、原理和使用方法,學習用計時器測量瞬時速度的方法。本節還學習了用影象表示速度,即速度-時間影象。

測量瞬時速度的方法和速度-時間影象是重點。速度影象的理解也是難點。

2.打點時間間隔t與所用交流電的頻率f的關係是:t=1/ f。50hz交流電時,每隔0.02s打一次點。

3.利用打點紙帶測量速度的方法就是應用速度的定義式「」。但是,這樣得到的其實是平均速度,只有當時間δt很小的情況下,算出的v才能認為是瞬時速度。

4.教材的圖1.4-5中,測e點的瞬時速度時用了位移df與對應時間(為3t,0.06s)之比,但de和ef的時間不等(前者小,後者大,為1:

2)。其實,為了減小誤差,在求e點速度時,最好使e點處於所用位移的中間時刻(在圖1.4-5中,只要取原來的f點左邊一點為f點)。

特別是我們以後馬上要學習的勻變速直線運動,這樣做的話,從理論上講,沒有系統誤差。

5.以時間t為橫座標、瞬時速度v為縱座標,畫出的表示物體速度隨時間變化關係的圖線,稱為速度-時間圖線(v-t圖線),簡稱速度圖線(或速度影象)。

[範例精析]

例題 .圖1-4-1是一位同學利用電磁打點計時器打出的一條紙帶,相鄰點的時間間隔為0.02s,紙帶旁邊是一支最小刻度為1mm的直尺,試計算拖著紙帶做直線運動的物體在ac這段時間內的平均速度和在b點的瞬時速度。

解析: ac這段時間內的平均速度就等於a到c的位移跟所用的時間的比值。位移的大小從刻度尺上讀出:

x=4.20cm,a到c共11個點,10個時間間隔,所以a到c所用的時間t=0.02s×10=0.

2s,所以

根據公式計算b點的瞬時速度,為了盡量精確地反映物體在b點的運動快慢,我們盡量在靠近b點的地方取得資料,例如取靠近b點的左右兩個點子,左邊乙個點子在刻度尺上的讀數是1.73cm,右邊乙個點子在刻度尺上的讀數是2.61cm,那麼δx=2.

61-1.73cm=0.88cm,兩點間相隔的時間為δt =0.

02s×2= 0.04s,所以

拓展: 用最小刻度是mm的尺,讀數時應該估讀到0.1mm位,不能為了「方便」而「湊整數」,這是實驗的規則。

[能力訓練]

1.運動物體拉動穿過打點計時器的紙帶,紙帶上打下一系列小點.打點計時器打下的點直接記錄了  ( ab )

a.物體運動的時間    b、物體在不同時刻的位置

c.物體在不同時刻的速度 d.物體在不同時間內的位移

2.對於物體運動的情況,可以用列表法進行描述.下面**中的資料就是某物體做直線運動過程中測得的位移x和時間t的資料記錄,試根據表中的記錄分析,並尋找s隨t變化的規律.

a到b時位移與時間成正比,b到a時位移與時間的平方成正比(提示:可用圖象法尋找規律)

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