第二讲:速度、打点计时器家庭作业
学年高中物理第一章运动描述实验:用打点计时器测速度课时作业新人教版必修
1-4 实验:用打点计时器测速度1.[实验器械]电磁打点计时器是一种计时工具,对于它的使用以下说法正确的选项是()A.使用电压为220 V沟通电B.使用电压为220 V直流电C.使用电压为4~6 V直流电D.使用电压为4~6 V沟通电答案D分析电磁打点计时器使用的是4~6 V的低压沟通电,故D正确。
A、B、C错误。
2.[注意事项]接通电源与开释纸带(或物体),这两个操作的先后次序应当是()A.先接通电源,后开释纸带B.先开释纸带,后接通电源C.开释纸带的同时接通电源D.先接通电源或先开释纸带都能够答案A分析因为整个实验过程特别短暂,假如先开释纸带后接通电源,则在纸带上打出的点迹特别少,不利于数据的收集,会对实验产生较大的偏差,所以B 错误;假如先接通电源,即先打点再开释纸带,能够使打点稳固,并打出许多的点,提升纸带利用率,故A正确,C、D错误。
3.[实验原理](多项选择)对于同一电磁打点计时器,以下说法中正确的选项是()A.当沟通电的频次增大时,打点时间间隔变小B.当沟通电的频次增大时,打点时间间隔变大C.当纸带运动速度增大时,打点时间间隔增大D.当纸带运动速度增大时,打点间隔增大答案AD分析依据打点周期与沟通电的频次关系T=1f知,沟通电的频次增大时,打点周期变小,所以打点时间间隔就变小,A正确,B错误;纸带运动速度增大,打点间隔也会增大,但打点周期只与沟通电源的频次相关,与纸带运动速度没关,所以C错误,D正确。
4.[实验原理](多项选择)当纸带与运动物体相连结时,打点计时器在纸带上打出点痕,以下对于纸带上点痕的说法中正确的选项是()A.点痕记录了物体运动的时间B.点痕记录了物体在不一样时辰的地点和某段时间内的位移C.点痕在纸带上的散布状况反应了物体的质量和形状D.纸带上点痕的散布状况反应了物体的运动状况答案ABD分析点痕能够记录物体的运动时间,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,只需在纸带上数出间隔数n,就能够求出运动的时间间隔n×0.02 s,A正确;物体不一样时辰的地点能够用纸带上对应的点来表示,能够用刻度尺丈量不一样时辰对应点的距离,进而得出相应时间内物体的位移,B正确;纸带上点痕的疏密程度能够表示相应时间内经过的位移的大小,能够表示物体运动的快慢,所以D 正确;点痕能够反应物体的运动状况,可是不可以反应物体的质量和形状,所以C错误。
第二讲:速度、打点计时器讲义
第2讲:速度、打点计时器一、选择题1、下列说法中是瞬时速度的有()A、人步行的速度为1.3 m/sB 、子弹从枪筒射出时的速度是800 m/sC 、物体落地时的速度是20 m/sD 、台风中心以21 km/h 的速度向西偏北方向移动2、对于瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是( )A 、瞬时速度为0,平均速度一定为0B 、瞬时速度为0,平均速度可以不为0C 、瞬时速度不为0,平均速度一定不为0D 、瞬时速度不为0,平均速度可以为03、下列关于速度的说法正确的是( )A 、速度是描述物体位置变化的物理量B 、瞬时速度方向就是物体运动的方向C 、位移方向和瞬时速度方向一定相同D 、匀速直线运动的速度方向是可以改变的4、2012伦敦奥运会中,牙买加选手博尔特是公认的世界飞人,他在男子100m 决赛和男子200 m 决赛中分别以9.63s 和19.32s 的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌,如图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )A 、200 m 决赛中的位移是100m 决赛的两倍B 、200 m 决赛中的平均速度约为10.35m/sC 、100 m 决赛中的平均速度约为10.38m/sD 、100 m 决赛中的最大速度约为20.64m/s5、下列说法中正确的是( )A 、在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B 、做匀速运动的物体,在任何一个时刻的速度都相等C 、如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量,则该物体的运动一定是匀速直线运动D 、以上说法都不对6、三个质点A 、B 、C 的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N 点出发,同时到达M 点,设无往返运动,下列说法正确的是( )A 、三个质点从N 到M 的平均速度相同B 、三个质点任意时刻的速度方向都相同C 、三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度都相同D 、三个质点从Ν到Μ的平均速率相同7、一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了13的路程,接着以速度v2=20 km/h ,跑完了其余23的路程,如果汽车 全程的平均速度v =27 km/h ,则v1的值为( )A 、32 km/hB 、35 km/hC 、56 km/hD 、90 km/h8、一个做直线运动的物体,某时刻的速度是10 m/s ,那么这个物体( )A 、在这一时刻之前1 s 内的位移一定是10 mB 、在这一时刻之后0.1 s 内的位移一定是1 mC 、从这一时刻起10 s 内的位移可能是80 mD 、如果从这一时刻起物体开始做匀速运动,那么它连续通过900 m 位移需要时间90 s9、关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )A 、打点计时器应用低压交流电源,交流电频率为50HzB 、纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面C 、要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源D 、为减小摩擦,每次测量应先将纸带理顺10、电磁打点计时器或电火花打点计时器都是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸 带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( )A 、时间间隔B 、位移C 、加速度D 、平均速度11、某位同学在使用电磁打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是 ( )A 、接在直流电源上B 、电源电压不稳C 、电源频率不稳D 、打点针压得过紧12、电磁打点计时器的打点周期取决于( )A 、交流电压的高低B 、交流电的频率C 、永久磁铁的磁性强弱D 、振针与复写纸间的距离13、手拖动纸带经过打点计时器(所用交流电的周期是0.02s )后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6点的距离为18cm ,则下列判断中正确的是 ( )A 、手运动的平均速度为0.03m/sB 、手运动的平均速度为1.5m/sC 、手运动的平均速度为1.8m/sD 、手运动的平均速度为180m/s14、某同学用手水平地拉动纸带,通过打点计时器后,纸带上打下一系列点,这位同学要根据这一系列点,计算纸带运动的平均速度及判断纸带是否做匀速直线运动,则下列操作中正确的是( )A 、首先要查清共有多少个点B 、首先从第一个能看清的点数起,查清共有多少个点C 、分别测量出每两个相邻清晰点间的距离,然后相加,把相加的结果作为所有能看清点间的总长度,用来计算平均速度D 、分别测量出每两个相邻清晰点间的距离,用来计算各段的平均速度,判断是是否是匀速运动15、打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上的点打点计时器在纸带上打出点痕正确的是( )A 、痕记录了物体运动的时间B 、点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C 、点在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状D 、点在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况二、填空题16、瞬时速度(1)定义:运动质点在某一 或某一 的速度叫做瞬时速度。
实验用打点计时器测速度同步练习及答案
实验用打点计时器测速度同步练习及答案Newly compiled on November 23, 2020第4节实验:用打点计时器测速度研究物体的运动,就要知道物体运动的位移、时间等,但这样还不能完整地描述运动.生活中,我们还会提岀这样的问题:物体在哪个位置运动的更快如何描述物体在某一位置或某时刻运动的快慢呢这就要知道物体在某位置的速度,即瞬时速度,为此,本节就要学习一种测量瞬时速度的方法.一、实验目的1.练习使用电磁打点计时器或电火花计时器.2.学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况.3.利用v-t图象分析实验数据,描述物体的运动.二、实验原理1.两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时,都是每隔s打一次点.2.当纸带跟运动物体连在一起时,打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位宜,线段上各点之间的间隔就表示岀运动物体在不同时间内的位移,根据平A v A x均速度的左义式V=土,当A t很短时,可以认为p等于t时刻的瞬时速度.三、实验步骤1.把电火花计时器固左在桌子上,检査墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,并检査两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间.2.把讣时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上.3.接通开关,用手水平地拉动两条纸带,纸带上就会打下一系列的点迹.4.取下纸带,从能够看淸的某个点开始,往后数出若干个点,如果数出n个点,这些点划分出来的间隔数为(n-1).由此计算岀纸带从第一个点到第n个点的运动时间为(n-1) S・— A x5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x,再利用公式v =匚二计算纸带通过A t这段位移时的平均速度.把测量和讣算的结果填入表中.6.在小纸带上标记连续7个计数点,分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离,分別记为口、&、心、XK X,、X6,记录到表中.7.根据表中对纸带数据的测量结果,运用学过的知识判断:物体在这段时间内的运动是匀速直线运动还是变速宜线运动说出判断的理由.8.将B、C、D、E、F作为测量点,分别测量包含这些点的一段位移Ax,由于At很小,求出内的平均速度,即等于各点的瞬时速度,记入表中.四、注意事项1.电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源:电火花计时器使用220 Y交流电源.2.实验前要检查打点的稳宦性和淸晰程度,必要时要进行调肖或更换器材.3.使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳立时再用手拉纸带.4.手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集.5.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,以保证打点淸晰.6.打点讣时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.五、实验数据处理1•根据纸带分析物体的运动情况并能讣算平均速度.(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为s(电源频率为50 Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.△ V(2)根据v=寸,求岀任意两点间的平均速度,这里Ax可以用直尺测量出两点间的距离,At 为两点间的时间间隔数与s的乘枳.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度.2.粗略计算瞬时速度某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示,如图1一4 一2 所示,V C^ V DC 或Vr= V X.图1—4—2A x说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用v=〒公式来求解,但须注意的是,如果取离E 点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离过小会使测量误差增大,应根拯实际情况选取这两个点.六、利用v-t图象分析物体的运动1.v-t图象用横轴表示时间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1一4一3所示的v-t图象.图1—4一3图1一4一42.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 一4一4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,根拯位移公式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1一4 -5中画斜线的部分.七、利用现代科技测速度的方法1.借助传感器用汁算机测速度.详见课本.2.借助数字计时器和气垫导轨测速度.详见课本.这样测得的速度也不是瞬时速度,应是遮光条在遮光这段时间内滑块的平均速度.3.利用频闪照相分析计算物体的运动.研究物体的运动规律,除用打点计时器外,还可以用频闪照相,在暗室里放上照相机,让快门一直打开,旁边用频闪灯照相,因为频闪灯每隔相同时间瞬间闪光一次,在照相底片上就留下物体的一系列像,研究物体在不同闪光时刻成的像,就能了解物体的运动规律.因为频闪照相能记录物体在不同时刻的位置,所以也和打点讣时器一样能分析研究物体的运动规律.一、利用纸带判断物体的运动情况例1关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中正确的是()A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动B.点迹变稀,说明纸带做加速运动C.点迹变密,说明纸带做加速运动D.相邻两点间的时间间隔相等解析打点计时器的振针打点的频率一泄(50 Hz),相邻两点间的时间间隔相等,如果纸带匀速运动,点迹均匀;如果纸带加速运动,点迹变稀:如果纸带减速运动,点迹变密.答案ABD(1)选取一条点迹淸晰的纸带为研究对象.(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况.(3)若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速运动,若点与点间距越来越大,则物体做加速运动,反之做减速运动.二、平均速度和瞬时速度的计算例2图1一4一8是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为S,纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺,试il•算拖着纸带做直线运动的物体:(1)在AC这段时间内的平均速度:(2)在B点的瞬时速度.图 1 一4 一8解析(1)根据平均速度的立义,AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时间的比值.位移的大小可以从刻度尺上直接读出:x= cm, A到C共10个点,9个时间间隔,所以A到C所用的时间t= sX9= s,所以AC这段时间内的平均速度=^= 错误! = m/s:(2)根据公式v B=^来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm,右边点在刻度尺上的读数是2. 65 cm,那么Ax = 2. 65 cm- A x1.77 cm=0. 88 cm,两点间相隔的时间为At= sX2= s,所以B点的瞬时速度v B=—=错误!=0. 22 m/s.答案⑴m/s (2) m/s三、速度一时间图象的理解图1一4一9例3如图1-4-9所示为某物体的v-t图象,试说明该物体的运动情况.解析0〜4 s物体做加速运动,末速度为12 m/s;4〜6 s物体做减速运动,末速度为0:6〜7 s物体做反向加速运动,末速度大小为4 m/s:7〜8 s物体做反向减速运动,末速度为0.答案见解析1.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀,下列判断正确的是()A.点迹密集的地方物体运动的速度较大B.点迹密集的地方物体运动的速度较小C.点迹不均匀说明物体做变速运动D.点迹不均匀说明打点计时器有故障答案BC2.在下列四个图象中,表示匀速直线运动的是()答案BC解析在v-t图象中表示匀速直线运动的图线是平行于t轴的一条直线:在x-t图象中表示匀速直线运动的图线是过原点的直线,故选项B、C项正确.3.根据打点汁时器打岀的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.速率D.平均速度答案AB解析因为打点计时器每隔s打一次点,根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔,故A正确:由刻度尺可直接测量出两点间距离即位移大小,故B正确:速率和平均速度可通过上述A、B项,再进行计算方可求得,因此C、D项错.4.接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动,这两项操作的时间顺序是()A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以答案A解析按照操作顺序,必须先接通电源,让计时器工作稳泄后再释放纸带,所以只有A正确.5.下列说法中正确的是()A.电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样B.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样C.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的D.电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是s答案ACD6.打点il•时器所用的电源是50 Hz的交流电,英相邻点的时间间隔是T,若纸带上共打出N 个点,这纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是()A.T= s, t=NTB. T= s, t=(N-l)TC. T= s, t=(N-l)TD. T= s, t=NT答案C7.某同学在练习使用打点计时器时,得到了如图1 一4一10所示的纸带,从0点开始,每隔s 取一个测量点.测得OA=3.20 cm, AB = 3. 90 cm, BC = 5. 86 cm, CD = 7. 58 cm, DE=9. 72 cm.图1一4 —10则可判断纸带的运动是________ .D段上的平均速度为________ •-D段上的平均速度为 _________ •答案变速运动cm/s8.练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下:A.把打点计时器固泄在带有泄滑轮的长木板上,把复写纸套在左位轴上,让连接小车的纸带穿过限位孔,并压在复写纸下而B.把打点计时器接在10 V以下的直流电源上C.拉动纸带后,再接通电源D.取下纸带,以纸带上起始点为0,依次在每个点上标出1、2、3、…,用刻度尺分別量出两点间的距离,比较是否相等,判断是什么性质的运动试纠正以上步骤中错误之处.答案A中应将计时器固左在没有左滑轮的一端;B交流电源上,C先接通电源再拉动纸带:D从能够看淸的点开始.题型1应用纸带计算平均速度和瞬时速度例1 一同学利用打点计时器打岀的纸带分析小车的运动速度时,从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带,如图1 一4一1所示.纸带上有六个计数点,相邻两讣数点之间还有四个点没有画岀,所用交流电的频率为50 Hz,相邻计数点之间的距离已标在图中,单位是厘米.图 1 一4 一1(1)计算0〜6点之间的平均速度;(2)打点汁时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少答案⑴m/s (2) m/s解析(1)0到6点间的平均速度为:Axv=77=错误!X 10 ' m/s=0. 676 m/s〜0. 68 m/s(2)当打点计时器打第4个点时,小车的瞬时速度应当最接近于3〜5点间的平均速度,则v»=-—=错误!X10 : m/s=0. 834 m/s". 83 m/s拓展探究上例中若电源频率低于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值是偏大还是偏小答案偏大解析当交流电的频率为50 Hz时,打点计时器每隔£打一个点,当交流电的频率低于50 Hz时,打点计时器打一次点的时间间隔t将大于s,即t时间内的位移我们用s的位移计算(「因此测出的速度将比真实值偏大.△X 该题考査学生应用“极限”的思想求物体的瞬时速度的能力,其平均速度可由v = -^△t 求出,求瞬时速度时,应当取包含该点的尽可能短的时间间隔,由平均速度代替瞬时速度.题型2实验数据的处理例2汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:根据小明的记录内容,试完成下列问题:(1)从表中数据得到汽车在务段时间内的特点:在0〜15 s内,汽车的速度在变化,时间每经过5 s速度增大____________ km/h;在15〜30 s内汽车速度不变,速度大小为______ kin/h:在30〜45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减小___________ k m/h.(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象.(3)如果认为在0〜15 s内速度变化是均匀的,你能在图象中找岀汽车在s时的速度值吗答案(1)10 50 15 (2)见解析(3)能35 km/h解析根据小明记录的各个时刻的速度,首先在速度一时间坐标系中描岀对应点,连接各点得到速度图象.(1)分析小明记录的数据不难得出答案为:10: 50; 15.(2)描点画图后,v-t图象如右图所示.(3)能,35 km/h1.画物理图象的原则是准确、淸楚、布局合理、使用方便.2.应恰当选取坐标轴的分度.3.要有足够多的描点数目.4.所画图线应尽可能穿过较多的描点.题型3 v-t图象的理解和应用图1—4—2例3在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图1 一4一2所示,是一名同学某次从蹦床跳起后的v-t图象,已知结合你的体会和经历,分析下列问题:(1)他的速度大小是如何变化的(2)哪段时间是上升的,哪段时间是下降的(3)从图象中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向(4)他在时刻回到蹦床上了吗答案见解析解析⑴在0〜匚时间内速度由v。
2.初升高衔接课程二-打点计时器和加速度-含答案
2.初升高衔接课程二-打点计时器和加速度-含答案初升高衔接课程二:练习使用打点计时器和加速度【学习目标】1、掌握打点计时器的实验原理。
2、重点掌握加速度的概念【知识点一:练习使用打点计时器】一、了解打点计时器1.作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz 时,它每隔0.02_s 打一次点.打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移.供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种.2.电磁打点计时器(1)工作电压:6_V 以下的交流电源;(2)原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动.这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点.3.电火花计时器(1)工作电压:220 V 交流电源;(2)原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹.4.两种计时器误差比较电火花计补充:数字计时器1.计时装置的组成由数字计时器和光电门组成计时装置。
2.光电门发光装置(红外发光二极管)和光线接收装置(光敏元件)构成。
光敏元件接收由发光装置发出的光线,通常处于亮(被光照)状态。
3.计时器有两个输入插口与光电门相连。
4.工作原理当宽度一定的物体通过光电门时,光线被挡,光敏元件处于暗状态,向数字计时器发出脉冲信号,触发数字计时器计时,遮光结束(物体通过)停止计时,这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间。
数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间,即任一光电门第一次遮光时开始计时,第二次遮光时停止计时,计时器显示的是两次遮光之间的时间间隔(物体先后通过两个光电门之间的时间间隔)。
【例题1】以下关于数字计时器的说法错误的是( A)A.数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间 B.数字计时器既可以记录物体通过一个光电门的时间,还可以记录物体通过两个光电门之间的时间 C.利用数字计时器可近似计算物体在某一点的瞬时速度 D.利用数字计时器能求物体在某段时间内的平均速度【例题2】(多选)使用打点计时器时应注意( BCD) A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带C.使用打点计时器拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源【例题3】(多选)当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列关于纸带上点迹的说法中正确的是( ABD )A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况【例题4】如图2-1 所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分,从0 点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…,现测得0、1 间的距离x1=5.18 cm,1、2 间的距离x2=4.40 cm,2、3 间的距离x3=3.62 cm,3、4 间的距离x4=2.78 cm,4、5 间的距离x5=2.00 cm,5、6 间的距离x6=1.22 cm(每0.02 s 打一次点).图2-1 (1)根据测量数据,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.位置12345v/(m·s-1)1.1.0.0.0.练习1(双选).对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中,正确的是( AB) A.电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘2.(双选)通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀,下列判断正确的是( BC) A.点密集的地方物体运动的速度比较大B.点密集的地方物体运动的速度比较小C.点不均匀说明物体在相等时间内发生的位移不相等D.点不均匀说明打点计时器有故障3.(双选)关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是( BC )A.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动B.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动C.纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做匀速运动D.纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做变速运动4.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( A )A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断5.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A ,有遗漏内容的步骤是 D .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没有滑轮的一端,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_BFCAED_.6.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是_6V,电火花计时器工作的电压是220V .当电源频率是50Hz时,它每隔0.02打一个点.如图2-2 所示为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50 Hz 的交流电源,则ae 段的平均速度为2.19m/s,d点的瞬时速度约为 3.28 m/s.图2-27、打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图2-3 所示,则:AC=14.0_ mm,AD=_25.0mm.那么由此可以算出纸带在AC 间的平均速度为0. 35m/s,纸带在AD间的平均速度为0.42m/s;B点的瞬时速度更接近于_0.35m/s.图2-3(一).加速度【知识点二:加速度】Δv (1)加速度 a = ,也称为“速度变化率”,表示单位时间内的速度变化量,反映了速度变化的快慢; Δt (2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv 的方向相同,但与 v 的方向无关;(3)a 与Δv 、Δt 的大小无关,与速度 v 的大小也无关.v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大..判断物体加速运动和减速运动的方法 向→减速运动→ a 大,v 增加得快a 小,v 增加得慢a 大,v 减小得快a 小,v 减小得慢三、运动速度、速度改变量、加速度的区别1.速度表示运动的快慢,等于位移与时间的比值,是位移对时间的变化率,表示质点运动方向.2.速度改变量表示速度改变了多少,等于速度的差值,可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相 反.3.加速度表示速度改变的快慢.等于速度改变量与时间的比值,是速度对时间的变化率,与速度改变量的 方向相同.Δv 【例题 1】(双选)由 a = 可知( CD ) Δt A .a 与Δv 成正比 B .物体加速度大小由Δv 决定C .a 的方向与Δv 的方向相同D .Δv /Δt 叫速度变化率,就是加速度【例题 2】(双选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 4 m/s,2 s 后速度大小变为 10 m/s ,则在 这 2 s 内该物体的加速度大小可能为( BD )A.2 m/s2 B.3 m/s2C.5 m/s2 D.7 m/s2【例题3】物体做匀加速直线运动,已知加速度为2 m/s2,那么在任意1 s 内( B )A.物体的末速度一定等于初速度的2 倍 B.物体的未速度一定比初速度大2m/s C.物体的初速度一定比前1 s 内的末速度大2m/s D.物体的末速度一定比前1 s 内的初速度大2m/s练习1.关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是( B )A.物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大B.速度很大的物体,其加速度可以很小,可能为零C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大2.(双选)物体M 的加速度是+3 m/s2,物体P 的加速度为-5 m/s2,下列说法正确的是( BD ) A.物体M 的加速度比物体P 的加速度大B.物体P 的速度变化比物体M 的速度变化快C.物体M 的速度一定在增大D.物体P 的速度可能在减小3.物体的加速度大小为3m/s2,表示这物体( C )A.每秒运动3 m B.每经过1 s,其速度增大3 m/sC.每经过1 s,其速度变化量大小为3 m/s D.每经过1 s,其速度减小3 m/s4.下列与速度和加速度相关的说法中,正确的是( D) A.上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大B.运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度也很小C.优秀短跑运动员起跑后,速度可以在0.1 s 内达到10 m/s,说明他的加速度小,但速度变化得快D.枪膛中的子弹初速度为零,加速度却很大,是由于子弹在短时间内速度改变得很多5.根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断不正确的是( A )A.v0>0,a<0,物体做加速运动B.v0<0,a<0,物体做加速运动C.v0<0,a>0,物体做减速运动D.v0>0,a>0,物体做加速运动6.(双选)下列说法中正确的是( BC )A.有加速度的物体,其速度一定增加B.没有加速度的物体,其速度一定不变C.物体的速度有变化,则必有加速度D.物体的加速度为零,则速度也一定为零7.(双选)某物体做直线运动,在运动中加速度逐渐减小至零,则( CD)A.物体的速度一定逐渐减小B.物体的速度可能不变C.物体的速度可能逐渐增大,直至做匀速运动D.物体的速度可能逐渐减小,直到做匀速运动8、足球以8 m/s 的速度飞来,运动员把它以12 m/s 的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)( D )A.-20 m/s2 B.20 m/s2 C.100 m/s2 D.-100 m/s29、M99 是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0 开始,经过0.002 s 的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动.求:(1)枪管的长度是1.2m ;(2)子弹在射出过程中的平均加速度6×106 m/s2 .。
高中物理 第1章 4实验:用打点计时器测速度课时作业(含解析)新人教版必修1
高中物理 第1章 4实验:用打点计时器测速度课时作业 新人教版必修11.(多选)根据打点计时器打出的纸带,下列说法正确的是( ) A .能准确地求出某点的瞬时速度 B .只能粗略地求出某点的瞬时速度 C .能准确地求出某段时间内的平均速度D .可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度【解析】 在打点计时器打出的纸带的数据处理中,我们只能用与计数点靠得很近的一段距离的平均速度粗略表示计数点的瞬时速度,故A 、D 错误,B 正确.而对于Δx 和Δt 是可以准确测得的,故可测得Δt 内的平均速度,C 正确.【答案】 BC2.(多选)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( ) A .打点计时器应接交流电源,交流频率通常为50 HzB .如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 sC .如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度由小变大D .电磁打点计时器接在220 V 电源上,电火花打点计时器接在6 V 电源上【解析】 打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用6 V 以下的低压交流电源;电火花计时器使用220 V 交流电源,相邻两点的时间间隔是0.02 s.【答案】 AC3.如图1-4-5所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz ,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则:AC =________ mm ,AD =________ mm.那么由此可以算出纸带在AC 间的平均速度为________ m/s ,纸带在AD 间的平均速度为________m/s ;B 点的瞬时速度更接近于________ m/s.图1-4-5【解析】 AC =14.0 mm ,AC 间的平均速度为x AC 2T =14.0×10-32×0.02 m/s =0.35 m/s ;AD =25.0mm ,AD 间的平均速度为x AD 3T =25.0×10-33×0.02m/s≈0.42 m/s.对描述B 点的瞬时速度来说,AC 段所取的位移间隔更小,更能接近B点的真实速度,即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.【答案】14.0 25.0 0.35 0.42 0.354.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图1-4-6中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50 Hz.图1-4-6(1)相邻两个计数点间的时间为________ s.(2)打第4个计数点时纸带的速度v4=________ m/s.(保留三位有效数字)【解析】(1)每两个计数点间有5个打点间隔,所以T=5×0.02 s=0.1 s.(2)打第4个计数点时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度,所以v4=0.11+0.1292×0.1m/s≈1.20 m/s.【答案】(1)0.1 (2)1.205.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处.A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过_______________,并压在________下面.C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=________.E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点.F.利用公式v=ΔxΔt计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺序是________.【解析】A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源;B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔,并压在复写纸的下面;D项中纸带上记录的时间Δt=(n-1)×0.02 s.合理的实验步骤为BAEDCF.【答案】交流限位孔复写纸(n-1)×0.02 s BAEDCF6.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图1-4-7所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B 、C 、D 、E 、F 5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中.(要求保留三位有效数字)图1-4-7v Bv Cv Dv Ev F数值/m·s -1(2)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图1-4-8中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.图1-4-8【解析】 (1)根据v n =x n +x n +12T知 B 点对应的速度v B = 3.62+4.38×10-22×0.10m/s =0.400 m/s ;C 点对应的速度v C = 4.38+5.20×10-22×0.10m/s =0.479 m/s ;D 点对应的速度v D = 5.20+5.99×10-22×0.10m/s≈0.560 m/s;E 点对应的速度v E = 5.99+6.80×10-22×0.10m/s≈0.640 m/s;F 点对应的速度v F = 6.80+7.62×10-22×0.10m/s =0.721 m/s.如表所示v B v C v D v E v F数值/m·s-10.4000.4790.5600.6400.721 (2)【答案】见解析。
课时作业15: 1.4 实验: 用打点计时器测速度
1.4 实验:用打点计时器测速度1.在“用打点计时器测速度”的实验中,下列说法正确的是( )A.先释放纸带,再接通电源B.先接通电源,后释放纸带C.纸带上打出的点越密集说明纸带运动速度越大D.利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度2.如图是某同学在做“用打点计时器测速度”实验中获得的一条纸带.A、B、C、D是纸带上的四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz,则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s.(2)从图中读出A、B两点间距x=______cm;C点对应的速度是________m/s。
(计算结果保留三位有效数字).3.在“用打点计时器测速度”的实验中:(1)打点计时器使用的电源为(选填“交流”或“直流”)电源.(2)下列操作中正确的有(填选项代号).A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端C.应先接通电源,后释放小车D.电火花计时器应使用低压6 V以下交流电源(3)电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于__________A.交流电压的高低B.交流电的频率C.墨粉纸盘的大小D.纸带的长度.(4)实验中,把打点计时器接50 Hz交流电,打出的一条纸带如图所示.A、B、C、D、E 为我们在纸带上所选的记数点.相邻计数点之间有四个点未画出(即相邻两点的时间间隔为0.1 s),各点间的距离如图所示,则在打D点时,小车的速度为m/s.(计算结果都保留两位有效数字)4.电火花计时器是使用_______(选填“直流电”或“交流电”)电源的仪器,它每隔_______秒打一次点。
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接..得到的物理量是_______A.时间间隔B.位移C.瞬时速度D.平均速度(3)接通电火花计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是____ A.先接通电源,后让纸带运动B.先让纸带运动,再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以(4)在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示。
高中物理 第一章 运动的描述 4 实验:用打点计时器测速度课后作业(含解析)新人教版必修1-新人教版
实验:用打点计时器测速度限时:45分钟一、单项选择题1.在“用打点计时器测速度〞的实验中,根据打出点的纸带判断运动是匀速直线运动还是变速直线运动时( D )A.应通过测量纸带表示的运动的全路程来判断B.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C.必须通过计算全程的平均速度来判断D.可以通过测量每相邻两点间的距离,看是否都相等来判断解析:判断是否为匀速直线运动,就是比拟在任意相等时间内通过的位移是否相等(在实验误差允许范围内),假设相等如此是匀速直线运动,假设不相等如此不是匀速直线运动,选项D中,相邻两点间的时间相等,因此D正确;不必测量全路程,A错误;也没必要计算全程的平均速度或任意两点间的平均速度,B、C错误.2.质点做直线运动的v-t图象如下列图,表示质点做匀速直线运动的是( A )解析:匀速直线运动的速度大小、方向都不变,A对,B、C、D都错.3.如下列图,根据打点计时器打出的纸带,判断哪条纸带表示物体做匀速运动( B )解析:在一样的时间内发生的位移一样,物体做匀速直线运动,而打点计时器每隔一定时间打一个点,时间间隔一样,假设做匀速直线运动,其点与点之间的间距应一样,由此可知B正确.4.在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如下列图,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,如下几种方法中最准确的是( D )A.AGΔt1=v D,Δt1=0.14 s B.BEΔt2=v D,Δt2=0.06 sC.CEΔt3=v D,Δt3=0.1 s D.CEΔt4=v D,Δt4=0.04 s解析:求D点的瞬时速度,最准确的应是包含该点与该点相邻的两点之间的平均速度.C 错在时间间隔上,CE间的时间间隔应为0.04 s.二、多项选择题5.在练习使用打点计时器实验中,用“图象法〞处理实验数据时,为了减小误差( BD )A.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C.为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线D.应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线两侧,对于个别离线较远的点可以舍去解析:用“图象法〞处理实验数据时,纵、横坐标每单位长度表示的数值越小,图上数据点间的距离越大,测量误差越小,选项B正确,A错误;根据数据点描图时,应使图线画成直线或光滑曲线,并且让实验数据点大致均匀分布在图线两侧,对于个别离线较远的点可以舍去,不能将图线画成折线,选项D正确,C错误.6.在“研究匀变速直线运动〞的实验中,如下方法有助于减少实验误差的是( ACD ) A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一局部进展测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数解析:选取的计数点间隔较大,在用直尺测量这些计数点间的间隔时,在测量绝对误差根本一样的情况下,相对误差较小,因此A项正确;在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确性降低,因此小车的加速度应适当大些,而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数,以增大拉力,故B错,D对;为了减少长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点,因此C项正确.7.如下列图为某次实验中打出的一条纸带,图中O为小车运动的起始点,O点到A点之间点迹密集且有局部点不清晰.A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点,相邻两个计数点之间有4个点未画出,电源频率为50 Hz,用毫米刻度尺测量可得( CD )A.从O点到F点运动的时间为6×0.1 sB.从O点到F点运动的时间为6×0.02 sC.从A点到F点运动的平均速度v AF=x AF5×0.1 s=x AF0.5 sD.通过测量x OG的长度,可知小车从O到G的位移大小解析:因OA之间所打点的情况未知,也就不能确定从O点到F点运动的时间,选项A、B错误;由题意,相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02 s=0.1 s,如此从A点到F点运动的平均速度v AF=x AF5×0.1 s=x AF0.5 s,选项C正确;OG之间的长度,等于小车从O到G的位移大小,选项D正确.三、非选择题8.使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在如下根本步骤中,正确的排列顺序为ABDEC.A.把电火花打点计时器固定在桌子上B.安放纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通220 V交流电源E.按下脉冲输出开关,进展打点(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,还要检查墨粉纸盘是否夹在纸带之间. 解析:电火花打点计时器的特点是:打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的,故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的,墨粉纸盘应套在纸盘轴上,目的是使它可以转动,均匀地被利用.墨粉纸盘夹在两条白纸带之间,目的是使墨粉纸盘可以更好地转动.9.在“用打点计时器测速度〞的实验中,如图是一条记录小车运动情况的纸带,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 5个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接在220 V 、50 Hz 的交流电源上.(1)由纸带上的数据计算v B =1.38 m/s ,v C =2.64 m/s ,v D =3.90 m/s.(2)在如下列图坐标系中作出小车的v -t 图线(以打A 点时开始计时).(此题计算结果均保存三位有效数字)答案:见解析解析:(1)由题意知,相邻两计数点间的时间为T =0.1 s.v B =x AC 2T =27.60×10-22×0.1m/s =1.38 m/s ; v C =x BD 2T =60.30-7.50×10-22×0.1m/s =2.64 m/s ; v D =x CE 2T =105.60-27.60×10-22×0.1m/s =3.90 m/s. (2)图象如下列图10.如下列图是某同学在做变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)打点计时器电源的频率为50 Hz ,如此纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02_s.(2)A 、B 、C 、D 是纸带上的四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A 、B 两点的间距x =0.63~0.67之间即可 cm ;C 点对应的速度是0.100 m/s(计算结果保存三位有效数字).解析:(1)由周期和频率的关系T =1f可知:周期为0.02 s. (2)A 、B 间距为0.63~0.67 cm 之间,长度测量注意不要丢掉估读位,C 点瞬时速度等于B 、D 间的平均速度,v C =0.90+1.10×10-22×0.02×5 m/s =0.100 m/s. 11.用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况.某次实验中得到一条纸带,如下列图,从比拟清晰的点起,每五个计时点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、…,量得0与1两点间距离x 1=30 mm,2与3两点间的距离x 2=48 mm ,如此小车在0、1两点间平均速度为v 1=0.3 m/s ,在2、3两点间的平均速度v 2=0.48 m/s.据此可判定小车做加速(选填“加速〞“减速〞或“匀速〞)运动.解析:每五个计时点取一个计数点,如此相邻两个计数点间的时间间隔为T =0.1 s ,那么由平均速度的定义得v 1=0.03 m 0.1 s =0.3 m/s ,v 2=0.048 m 0.1 s=0.48 m/s.从计算结果看小车运动的速度在增大,所以可以判断小车在做加速运动.12.如下列图为小球从某一高度处自由下落时,一兴趣小组的同学用频闪照相获得的轨迹的一局部,经测量:计数点1、2的间隔为7.71 cm,2、3的间隔为8.75 cm,3、4的间隔为9.80 cm,4、5的间隔为10.86 cm ,每次闪光的时间间隔为130s ,求小球运动到计数点3时的瞬时速度是多少?答案:2.782 5 m/s解析:根据某段时间内的平均速度可以“粗略〞地代表其中间时刻的瞬时速度的思想来计算.小球运动到计数点3时,其速度为v 3=x 23+x 342T =0.087 5+0.098 02×130m/s =2.782 5 m/s. 13.用气垫导轨和数字计时器能更准确地测量物体的瞬时速度.如下列图,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.29 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.11 s ,遮光板的宽度为3.0 cm ,分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小.答案:0.10 m/s 0.27 m/s解析:由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示.设遮光板的宽度为d ,如此经过第一个光电门的速度v 1=d Δt 1=3.0×10-20.29 m/s≈0.10 m/s,经过第二个光电门的速度v 2=d Δt 2=3.0×10-20.11m/s≈0.27 m/s.。
1.4 实验: 用打点计时器测速度(备作业)(解析版)-2020-2021学年高一(人教版必修1)
1.4 实验:用打点计时器测速度(同步练习)(解析版)一、单选题(本大题共15小题)1.打点计时器打点的周期,决定于()A. 交流电压的高低B. 交流电的频率;C. 永久磁铁的磁性强弱;D. 振针与复写纸间的距离.【答案】B【解析】本题考查了打点计时器;对于基本仪器的使用和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做,以加强基本仪器的了解和使用。
了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等,比如工作电压、打点周期等。
【解答】打点计时器的打点周期决定于交变电流的频率;故ACD错误,B正确。
故选B。
2.如图,某次实验得到一条纸带,A,B,C,D,E分别表示纸带上连续打印的点,打点计时器所用的电源频率为50Hz,根据图示数据可知()A. 纸带做匀速运动B. 相邻两点的时间间隔为0.1sC. 打B点时纸带的瞬时速度为0.31m/sD. A与C之间纸带平均速度为1.56m/s【答案】D【解析】A.根据相等时间内的位移之差是否为零,即可判定纸带能否匀速运动;B.根据频率为50Hz,从而确定相邻两计数点的时间间隔;C.根据平均速度的定义求解AC段的平均速度;D.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.注意单位的换算。
A.由纸带可知,BC=6.24cm−2.92cm=3.32cm;CD=9.95cm−6.24cm=3.71cm;在任意相等的时间内,位移不相等,则纸带不是匀速运动,故A错误;B.由于电源频率为50Hz,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s,故B错误;C.根据平均速度的定义得AC段的平均速度v AC=x AC tAC =0.06242×0.02m/s=1.56m/s,故C错误;D.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小,v B=v AC=1.56m/s,故D正确;故选D。
4实验:用打点计时器测速度(学生版)
作业(四) 实验:用打点计时器测速度实验要点归纳一、实验步骤1.把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.2.把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V 低压交流电,电火花计时器接220 V 交流电).3.先接通电源开关,再用手水平拉动纸带,纸带上就打下一行小点,随后立即关闭电源.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 .6.利用公式v =Δx Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度. 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”,如图所示,依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、….二、数据处理1.计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T =0.02 s(足够小),则A 、B 、C 、D 、…各点的瞬时速度可分别认为是:v A =x 1+x 22T ,v B =x 2+x 32T ,v C =x 3+x 42T,v D =x 4+x 52T,….把计算所得的各点的速度填入下表中.位置 A B C D E F(x n+x n+1)/mv/(m·s-1)2.用v-t图象描述物体的速度(1)v-t图象的画法用横轴表示时间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,即得到如图所示的v-t图象.三、误差分析1.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差.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.四、注意事项1.电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6 V以下的交流电源;电火花计时器要使用220 V交流电源.2.使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.3.打点前应使物体停在靠近打点计时器的位置.4.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.5.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.[基础训练]1.下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是()①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A.①②B.③④C.①③D.②④2.某同学在匀变速直线运动的实验探究中,发现纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线,可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.振针压得过紧3.(多选)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( )A .时间间隔B .位移C .瞬时速度D .平均速度4.在一次实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,下列表述正确的是( )A .实验时应先放开纸带再接通电源B .从纸带上可求出计数点F 对应的速率C .从纸带上可求出计数点B 对应的速率D .相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s5.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示,要求测出D 点的瞬时速度.本实验采用包含D 点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D 点的瞬时速度,下列几种方法最准确的是( )A.AG Δt 1=v D ,Δt 1=0.14 s B.BE Δt 2=v D ,Δt 2=0.06 s C.CE Δt 3=v D ,Δt 3=0.1 s D.CE Δt 4=v D ,Δt 4=0.04 s6.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中.(1)下列操作中正确的是________(填选项序号).A .在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C.先接通电源,后释放小车D.电火花计时器应使用低压交流电源(2)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,四条纸带的a、b间的平均速度最小的是()7.在“用打点计时器测速度”的实验中.(1)打点计时器使用的电源是________(填“交流”或“直流”)电源,其中电火花计时器的工作电压为________ V.(2)某同学在实验中,用交流电频率为50 Hz的打点计时器记录了抽动纸带的运动情况,图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分,以及用毫米刻度尺测量的情况,纸带上点迹清晰,A、B、C、D是选用的计数点,每两个相邻计数点间的时间间隔是________ s;试估算打A、D点的时间内抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字);打B点时抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字).[能力提升]8.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G 共7个计数点,其相邻两点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F 五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F数值(m/s)(2)将B、C、D、E、F各时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中,并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.9.如图所示是一个物体运动的速度图象,据此读出物体在各阶段的运动情况.10.在研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中,纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点,试根据纸带求解以下问题:(1)纸带的哪一端与物体相连?(2)相邻计数点间的时间间隔是多少?(3)BD段对应的平均速度是多大?(4)打C点时瞬时速度的大小是多大?。
课时作业10:1.4 实验:用打点计时器测速度
4 实验:用打点计时器测速度一、非选择题1.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是_____s,AH段的平均速度为_____m/s(保留3位有效数字)。
2.如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时间图象,回答下面的问题:(1)甲质点做_____运动,乙质点做_____(选填“加速”“减速”或“静止”)运动。
(2)甲质点的初速度为_____m/s,乙质点的初速度为_____m/s。
(3)甲、乙两质点运动的方向_____(选填“相同”或“不相同”)。
3.学校进行乒乓球比赛,某同学拍摄比赛照片,洗出后发现照片上的乒乓球不是圆形的,而是有了一段“尾巴”,经测量和计算,可知乒乓球连“尾巴”在内共长14.4cm。
已知乒乓球直径为4cm,照相机曝光时间是1/60s,可知乒乓球在这1/60s内发生的位移是_____m,乒乓球飞过镜头时的速度为_____m/s。
4.某学生在用打点计时器做测定小车速度的实验时,其开始时的装配图如下图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来。
5.如图甲所示是“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后,依次标为0、1、2、3、4、5、6…,现测得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm(每0.02s打一次点)。
(1)下表列出了打点计时器在打1、2、4、5点时的速度,请在表中填入打点计时器打下3点时的速度。
(2)根据(1)答案一、非选择题 1.答案:14.0s 2.14解析:0点开始计时到G 时共有7个时间间隔,每个间隔为2.0s ,则总时间为14.0s ,AH 段平均速度v =x AH t AH =32-214m/s =2.14m/s 。
高中物理 1.4实验:用打点计时器测速度课后作业 新人
用打点计时器测速度课后作业
1. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了
A. 物体运动的时间
B. 物体在不同时间内的位移
C. 物体在不同时间内的平均速度
D. 物体在不同时刻的瞬时速度
2. 关于打点计时器打点的时间间隔,下列看法正确的是
A. 电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B. 纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D. 如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
3. 关于电火花打点计时器使用的电源,下列说法正确的是
A. 交流 6V
B. 直流 6V
C. 交流 220V
D. 直流 220V
4. 在判断打点计时器所打纸带是否做匀速运动时,以下说明可作为判断依据的是
A. 纸带上相邻两点的间距均相等
B. 测得每点的平均速度均相等
C. 测得每点的瞬时速度均相等
D. 所作v-t图象是一条倾斜直线
5. 下表是某同学所做“用打点计时器研究纸带的运动”的测量记录表,请你以速度 v为纵轴,以时间t为横轴在图中所示的方格纸上建立直角坐标系,并通过描点法作图。
2019-2020年人教版物理必修1 1.4用打点计时器测速度 课时作业
课时4 实验——用打点计时器测速度(1)知识目标:(1)练习使用打点计时器。
(2)用打点计时器测速度。
基 础 训 练1.使用打点计时器时,应该ACDA .把纸带穿过限位孔,把复写纸片(墨粉纸盘)套在定位轴(纸盘轴)上B .先拉动纸带,后接通电源C .拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行D .打完纸带后应立即关闭电源2.打点计时器使用50 Hz 交流电时,打点计时器每隔T 时间打一个点;某条纸带上共有N 个点,这条纸带记录的时间是Δt 。
则CA .T =0.10 s ,Δt =NTB .T =0.05 s ,Δt =(N -1)TC .T =0.02 s ,Δt =(N -1)TD .T =0.02 s ,Δt =NT3.以下四条纸带都在向左运动,其中做减速运动的是 C4.用打点计时器打出一条纸带,如果纸带上的点迹清晰但分布不均匀(相邻点之间的距离不相等), BA .点迹密集的地方纸带速度大B .点迹密集的地方纸带速度小C .原因可能是电源电压不稳D .原因可能是打点计时器有故障5.从打点计时器打出的纸带上,不经过公式计算就能直接得到的物理量是AB A .某两点间的时间间隔 B .某两点间的距离C .某两点间的平均速度D .某一点的瞬时速度6.打点计时器是一种计时仪器,使用 (“交流”或“直流”)电源,其中电磁式打点计时器的工作电压是 ,电火花式打点计时器的工作电压是 。
当电源频率为50 Hz 时,打点计时器每隔 时间打一个点。
两种打点计时器中, (“电磁”或“电火花”)式打点计时器对纸带的阻力更小。
交流,6 V 以下,220 V ,0.02 s ,电火花7.用打点计时器可以测量纸带运动的时间和位移。
下面是没有按操作顺序编排的、不完整的实验步骤,请在各步骤的空白处填上适当内容,并将各步骤按照实际操作过程排序。
A .在电磁式打点计时器的两个接线柱上接上导线,导线的另一端接在低压 (“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。
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第2讲:速度、打点计时器家庭作业
一、选择题
1、下列物体运动最快的是( )
A 、4h 内通过160km
B 、10s 内通过了100m
C 、1h 内通过1.2×106cm
D 、1min 内通过1000m
2、下列关于速度的说法正确的是( )
A 、速度是描述物体位置变化的物理量
B 、速度方向就是物体运动的方向
C 、位移方向和速度方向一定相同
D 、匀速直线运动的速度方向是可以改变的
3、关于匀速直线运动,下列说法中正确的是( )
A 、瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动
B 、速率不变的运动,一定是匀速直线运动
C 、相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动
D 、瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动
4、做变速直线运动的质点经过A 点时的速度为3m /s ,这表示( )
A 、 质点在过A 点后1s 内的位移是3m
B 、质点在过A 点前1s “内的位移是3m
C 、质点在以过A 点时刻为中间时刻的1s 内的位移是3m
D 、若质点从A 点开始做匀速直线运动,则以后每1s 内的位移是3m
5、对于做匀速直线运动的物体,则 ( )
A 、任意2s 内的位移一定等于1s 内位移的2倍
B 、任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
C 、若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等
D 、若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
6、下列说法中正确的是 ( )
A 、 匀速运动就是匀速直线运动 B. 对于匀速直线运动来说,路程就是位移
C 、 物体的位移越大,平均速度一定越大
D 、物体在某段时间内平均速度越大,在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大
7、下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是( )
A 、做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的
B 、瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度
C 、平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
D 、某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
8、一个运动员在百米赛跑中,测得在50m 处的瞬时速度为6m/s ,16s 末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s ,则全 程内的平均速度的大小为( )
A 、6m/s
B 、6.25m/s
C 、6.75m/s
D 、7.5m/s
9、下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A 、平均速度t
x v ∆∆=,当t ∆充分小时,该式可表示t 时刻的瞬时速度 B 、匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C 、瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D 、只有瞬时速度可以精确描述变速运动
10、一个物体沿平直路运动,由静止起在10s 内加速到20m/s ,共运动了80m ,该物体在10s 内平均速度( )
A 、20m/s
B 、10m/s
C 、8m/s
D 、都不对
11、物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m /s ,v2=15m /s ,则物体在整个运动过程中的平均 速度是( )
A 、13. 75m /s
B 、12. 5m /s
C 、12m /s
D 、11. 75m /s
12、作变速直线运动的物体,若前一半时间的平均速度为4m/s ,后一半时间的平均速度是8m/s ,则全程的平均 速度是( )
A 、7m/s
B 、5m/s
C 、6m/s
D 、5.5m/s
13、关于打点计时器,下列说法中正确的是( )
A 、打点计时器是一种计时仪器
B 、打点计时器都用直流电
C、拉动纸带时,应尽量与限位孔平行
D、应先拉动纸带后接通打点用的电源
14、利用打点计时器打出的纸带可以求出()
A、一定能准确求出某点的瞬时速度
B、可以粗略地求出某点的瞬时速度
C、能够准确地求出某位移内平均速度
D、可利用某段平均速度代表某点的瞬时速度
15、利用打点计时器打点的纸带来判断物体是做匀速直线运动还是做变速直线运动的方法是()
A、可以通过测出每相邻两点间的距离,看其是否相等来判断
B、应测出纸带运动全程的路程来判断
C、必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
D、必须通过计算全程的平均速度来判断
16、电磁打点计时器所用的电源是50Hz的交流电,振针每隔时间T打一个点,若纸带上共打出N个点,该纸带
上记录的时间为t,则下列选项正确的是()
A、T=0.1s,t=NT
B、T=0.1s,t=(N-1)T
C、T=0.02s,t=NT
D、T=0.02s,t=(N-1)T
17、若打点计时器在纸带上打出的点之间距离越来越大,则()
A、表明纸带速度变化
B、表明纸带速度不变
C、表明纸带速度越来越大
D、表明纸带速度越来越小
18、两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图1.4.1-3
所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知()
图1.4.1-3
A、在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B、在时刻t1两木块速度相同
C、在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同
D、在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
二、填空题
19、下列速度值指的是平均速度的大小还是瞬时速度的大小?
A、某同学百米赛跑的速度约为9m/s,答:;
B、运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s,答:;
C、汽车速度计指示着的速度为60km/h,答:;
D、子弹离开枪口时的速度为600m/s,答:。
20、一辆汽车在一条直线上行驶,第1 s内通过8 m,第2 s内通过20 m,第3 s内通过30 m,第4 s内通过10 m,
则此汽车最初2 s内的平均速度m/s,中间2 s内的平均速度是m/s,全部时间内的平均速度是m/s
21、质点沿x轴正方向运动,在t=2时刻它的位置坐标为x1=-4m,t=6s时刻它的位置坐标为x2=6m,则在这段
时间内质点的位置变化Δx= m,平均速度v= m/s。
22、一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为
,平均速率为。
23、如图1.4.1-4所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,及毫米刻度尺测量
情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度_________m/s,在A、D间的平均速度为_________m/s,B点的瞬时速度更接近于______________m/s
24、在“用打点计时器测速度”的实验中,某次实验中的纸带如图所示,取O 为起点位置,每隔5个间隔为一 个计数点。
实验使用的电源是50Hz 的低压交流电源,其中OA =0.60cm ,OB =2.4cm ,OD =9.60cm 。
已知 物体在相等时间内位移的增量相同。
则OC 距离是 cm ;在B 计数点处的瞬时速度
B v = m /s 。
(图
中单位为cm )
三、简答题
25、一质点在x 轴上并只朝着x 轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表,则质点开始运动后: t/s 0 2
4 6 8 10 12 14 16 18 x /m 2
4 6 8 8 8 12 16 20 24 (1)质点在前10 s 内的位移、路程各为多大?
(2)质点在8s 末的瞬时速度为多大?
(3)质点在0到18s 这段时间内的平均速度多大?
26、如图1.4.1-5所示,是某同学抽动纸带打点的一部分纸带,纸带上点迹清晰,所用的电源频率是 50 Hz .试回答:
(1) A 、B 、C 、D 是选用的计数点,每两个相邻计数点间的时间间隔是多少.
(2) 测量数据标在图中,试估算出打点B 时的抽动纸的速度大小.
单位:cm 图1.4.1-5。