高中物理必修一《实验:用打点计时器测速度》(适用于学生自学、家长指导、知识点分析)
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纸带。3、通电,启动运动装置,获得一定数据,断电。4、取下纸带,获得清晰数据。
5、测量数据,填写表格。
3、 测量瞬时速度
运用打点计时器获得的数据测量瞬时速度,一般适用速度均匀增加或者速度均匀的
情况。测量方法是:确定要测量瞬间速度的点 A,然后找到这个点两侧的点 B 和点 C,测
量 BC 之间的距离∆,从打点计时器电源频率得出相邻两点之间用时 0.02 秒,因此点 BC 之
图像表示速度:使用图像将数据更形象地展现出来,方便分析问题。
[知识点分析]
1、 打点计时器
需要了解打点计时器的结构,了解打点计时器的使用注意事项。
A、 电磁打点计时器
电磁打点计时器是通过振针有规律的振动,通过复写纸在纸带上留下运动信息,
其振动间隔为 0.02 秒,和电源频率有关。使用电磁打点计时器需要注意电压注意使用后要
及时关闭电源。
B、 电火花计时器
电火花计时器是通过放电针有规律地产生火花,通过墨粉在纸带上留下运动信
息,其振动间隔为 0.02 秒,和电源频率有关。使用电火花计时器需要注意使用后要及时关
闭电源,其相对打点计时器,纸带受到的阻力较小,数据相对较优。
2、 使用打点计时器
步骤:1、熟悉打点计时器结构,并安装在恰当位置。2、查看复写纸或墨粉,安装
间的用时为 0.04 秒,计算平均速度 = ∆/0.04,此平均速度可表示点 A 的瞬时速度。
举例:下列数据是从打点计时器获得的,请计算 A 点瞬时速度
10
13
A
16
19
思路:寻找要计算点的位置,获取该点两侧点之间的距离,计算该两点之间的平均
速度,此平均速度即为该点瞬时速度。
分析过程:
查看 A 点,可以找到 A 点距离两侧的距离分别为 13cm 和 16cm,可计算两侧两
点距离为 13+16=29cm,且两侧两点间的时间间隔为 0.04s,可计算、两侧两点的平均速度
为 0.29/0.04=7.25m/s,可得 A 点瞬时速度为 7.25m/s。
4、 图像表示速度
使用图像表示数据,具有形象易于分析数据的优势,用图像表示速度,一般是用速
度数据和对应的时间数据,即将速度数据作为直角坐标系的一轴,将对应的时间数据作为
轴,将竖轴设为速度轴,将对应好的数据在直角坐标系中找到相应的点,描绘出来。
分析过程:
先将数据对应好
t
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
v
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画出直角坐标系,并绘出数据点:
Y值
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速度
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2
0
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
直角坐标系的另轴,这样的图像称为速度-时间点上描绘一条线拟合数据,这条线上除实验获得的数据点,其余的点是对实验外其他时
刻点的一种大致猜测。
举例:将下列打点计时器计算获得的数据用图像表示
2
4
6
8
10
12
16
14
思路:先将数据中的速度和相对应的时间对应好,画直角坐标系,将横轴设为时间
实验:用打点计时器测速度
[知识点]
这一节是实验内容,对于实验,首先需要了解实验器材,其次是实验步骤,然后实验分
析和总结。对于用打点计时器测速度,涉及以下知识点:
打点计时器:计时器有两种:电磁打点计时器和电火花计时器。
使用打点计时器:了解熟悉打点计时器的操作顺序。
测量瞬时速度:使用打点计时器获取的数据计算瞬时速度。
________或________,安装________。3、________,启动运动装置,获得一定数据,________。
4、取下________,获得清晰数据。5、测量数据,填写________。
3、测量瞬时速度方法是:确定要测量瞬间速度的点 A,然后找到这个点________的点 B
和点 C,测量 BC 之间的________,点 BC 之间的用时为________,计算平均速度________,此平
0.14
0.16
0.18
时间
[练一练]
1、打点计时器有两种分别是:___________和___________,其振动间隔为____________,和
电源频率有关。使用打点计时器需要注意使用后要及时_____________电源。
2、使用打点计时器步骤:1、熟悉打点计时器________,并安装在恰当位置。2、查看
均速度可表示点 A 的________。
4、将下列打点计时器计算获得的数据用图像表示
3
6
9
12
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5、测量数据,填写表格。
3、 测量瞬时速度
运用打点计时器获得的数据测量瞬时速度,一般适用速度均匀增加或者速度均匀的
情况。测量方法是:确定要测量瞬间速度的点 A,然后找到这个点两侧的点 B 和点 C,测
量 BC 之间的距离∆,从打点计时器电源频率得出相邻两点之间用时 0.02 秒,因此点 BC 之
图像表示速度:使用图像将数据更形象地展现出来,方便分析问题。
[知识点分析]
1、 打点计时器
需要了解打点计时器的结构,了解打点计时器的使用注意事项。
A、 电磁打点计时器
电磁打点计时器是通过振针有规律的振动,通过复写纸在纸带上留下运动信息,
其振动间隔为 0.02 秒,和电源频率有关。使用电磁打点计时器需要注意电压注意使用后要
及时关闭电源。
B、 电火花计时器
电火花计时器是通过放电针有规律地产生火花,通过墨粉在纸带上留下运动信
息,其振动间隔为 0.02 秒,和电源频率有关。使用电火花计时器需要注意使用后要及时关
闭电源,其相对打点计时器,纸带受到的阻力较小,数据相对较优。
2、 使用打点计时器
步骤:1、熟悉打点计时器结构,并安装在恰当位置。2、查看复写纸或墨粉,安装
间的用时为 0.04 秒,计算平均速度 = ∆/0.04,此平均速度可表示点 A 的瞬时速度。
举例:下列数据是从打点计时器获得的,请计算 A 点瞬时速度
10
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A
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19
思路:寻找要计算点的位置,获取该点两侧点之间的距离,计算该两点之间的平均
速度,此平均速度即为该点瞬时速度。
分析过程:
查看 A 点,可以找到 A 点距离两侧的距离分别为 13cm 和 16cm,可计算两侧两
点距离为 13+16=29cm,且两侧两点间的时间间隔为 0.04s,可计算、两侧两点的平均速度
为 0.29/0.04=7.25m/s,可得 A 点瞬时速度为 7.25m/s。
4、 图像表示速度
使用图像表示数据,具有形象易于分析数据的优势,用图像表示速度,一般是用速
度数据和对应的时间数据,即将速度数据作为直角坐标系的一轴,将对应的时间数据作为
轴,将竖轴设为速度轴,将对应好的数据在直角坐标系中找到相应的点,描绘出来。
分析过程:
先将数据对应好
t
0.02
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画出直角坐标系,并绘出数据点:
Y值
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速度
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0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
直角坐标系的另轴,这样的图像称为速度-时间点上描绘一条线拟合数据,这条线上除实验获得的数据点,其余的点是对实验外其他时
刻点的一种大致猜测。
举例:将下列打点计时器计算获得的数据用图像表示
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思路:先将数据中的速度和相对应的时间对应好,画直角坐标系,将横轴设为时间
实验:用打点计时器测速度
[知识点]
这一节是实验内容,对于实验,首先需要了解实验器材,其次是实验步骤,然后实验分
析和总结。对于用打点计时器测速度,涉及以下知识点:
打点计时器:计时器有两种:电磁打点计时器和电火花计时器。
使用打点计时器:了解熟悉打点计时器的操作顺序。
测量瞬时速度:使用打点计时器获取的数据计算瞬时速度。
________或________,安装________。3、________,启动运动装置,获得一定数据,________。
4、取下________,获得清晰数据。5、测量数据,填写________。
3、测量瞬时速度方法是:确定要测量瞬间速度的点 A,然后找到这个点________的点 B
和点 C,测量 BC 之间的________,点 BC 之间的用时为________,计算平均速度________,此平
0.14
0.16
0.18
时间
[练一练]
1、打点计时器有两种分别是:___________和___________,其振动间隔为____________,和
电源频率有关。使用打点计时器需要注意使用后要及时_____________电源。
2、使用打点计时器步骤:1、熟悉打点计时器________,并安装在恰当位置。2、查看
均速度可表示点 A 的________。
4、将下列打点计时器计算获得的数据用图像表示
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