高中物理人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度课文内容ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度课文内容ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了图1－4－1，数据处理，图1－4－2，图1－4－3，图1－4－4，图1－4－5，图1－4－6，答案见解析等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.学会使用打点计时器．2．学会利用打出的纸带求瞬时速度．3．能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况．4．会用图象表示速度随时间变化的规律．重点难点：1.打点计时器的正确使用．2．瞬时速度的测量及在图象中的表示．易错问题：不能按正确的步骤进行实验操作．
【实验目的】1．了解打点计时器的结构、原理及使用方法．2．会用纸带求速度及根据v－t图象处理数据．
【实验原理】1．打点计时器的原理及使用
【实验器材】　打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．
【实验步骤】1．把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面．2．把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上．3．接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点．
4．取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s.5．用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.
7．把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”，如图1－4－1所示，依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3….
把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速直线运动.
2.利用v－t图象分析物体的运动(1)v－t图象的作法用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图1－4－2所示的v－t图象．
(2)v－t图象的意义v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹．(3)匀速直线运动的v－t图象①匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图1－4－3所示，直线a、b分别表示va＝4 m/s，vb＝8 m/s.
②从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图1－4－4中画斜线的部分．(4)图象法是处理实验数据的常用方法．运用图象处理数据有许多优点，如可以使物理规律直观易懂，可以减小偶然误差，可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数值等．
二、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度．2．分段测量计数点间的位移x带来误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离．3．计数点间的时间Δt搞错．计数点间涉及到几个打印点，计数点间的时间间隔为Δt＝(n－1)×0.02 s．而非Δt＝n×0.02 s.4．作v－t图象不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差．
三、注意事项1．实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象．2．使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．
4．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．5．使用电磁打点计时器时，如打出的点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度．6．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．7．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，振针每隔________s打一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值________．
【答案】　0.02　大【方法总结】　利用打点计时器测速度时，所用电源的频率一定要稳定，否则打点间隔发生变化，测量将会出现误差．
(2010年杭州高一检测)在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是__________________，有遗漏内容的步骤是________________．A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D．取下纸带E．放手，使小车在平板上运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后合理的序号排列为____________．
【解析】　合理的步骤如下：B．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源E．放手，使小车在平板上运动D．断开电源，取下纸带【答案】　AB　D　BFCAED
【方法总结】　学会打点计时器的使用是本节的一个重要内容，打点计时器的使用步骤是要严格遵守的，不能混乱．
如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．
(1)求出1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度．(2)画出速度—时间图线．【解析】　(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出，然后画出速度—时间图象．注意相邻计数点的时间间隔t＝0.1 s.
(2)以O点为坐标原点建立直角坐标系．横坐标表示时间；纵坐标表示速度．根据上面计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到速度—时间图象如图1－4－6所示．
【方法总结】　注意计数点与计时点之间的区别．计时点是打点计时器实际打出的点，而计数点则是测量时从所打的点中按一定的标准选出的点．