2019-2020年高中物理 1-4 实验 用打点计时器测速度学案 新人教版必修1

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1、2019-2020年高中物理1-4实验用打点计时器测速度学案新人教版必修1学习目标：1．了解误差和有效数字。2．学会使用打点计时器．3．学会利用打出的纸带求瞬时速度．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．掌握测速度的方法．实验目的1．了解打点计时器的结构、原理及使用方法．2．2．会用纸带求速度及根据v－t图象处理数据．【自主学习】阅读教材P96-97，完成下列问题。一、误差和有效数字1、与的差异叫做误差。2、误差根据产生的原因及性质可分为与两类。3．偶然误差是指由因素造成的，用的方法可以减小

2、偶然误差。系统误差是由、造成的，特点是多次重复测量的结果总是真实值，呈现单一倾向。4、与的差值叫做绝对误差。即：绝对误差Δ=-。5．相对误差是指与的比值。即：相对误差=/×100%。6．有效数字是指带有一位的近似数字。【典例精析】例1．关于误差，下列说法正确的是（）A．仔细测量可以避免误差B．误差是实验中产生的错误C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差例2．下列数据中是四位有效数字的是（）A．0.502mB．1.6214mC．12.40cmD．4.30mm例3．用毫米刻

3、度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（）A．1.502mB．1.6214mC．12.40cmD．4.30mm例4．如图所示，AC间的距离为cm。【变式训练】如下图所示，OD间的距离为m。ABCDEO010203040cm【自主学习】观察打点计时器并阅读P19-20教材，了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法．二、实验原理1．打点计时器的构造和原理 电磁打点计时器电火花计时器结构图示  工作电压打点方式振针周期性上下振动周期性产生电火花打点周期工作原理用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面，通电，振片带动振针打点．

4、若纸带运动，其上就会留下一行小点使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．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实验误差记录信息2.测量速度的原理(1)测量平均速度：测量打点计时器在打出某两个点的时间间隔中纸带运动的平均速度，可以用刻度尺量出这两点间的距离Δx(注意测量值应估读到0.1mm)，数出这两点间的点数n(包括两端点)，则打这两点的时间间隔Δt＝，即可由＝算出平均速度(2)测量瞬时速度：测量瞬时速度的方法实际上是利用了一种极限逼近的

5、方法．实例：如图，测量出包括E点在内的D，F两点间的位移△x和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．△x/△t可以大致表示E点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度．然而D，F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点．x/cmx1x2x3x4x50.81.00.91.00.6【典例精析】例5、如图示是某次实验打出的纸带，在纸带上找出连续的6个点，分别标上0、1、2、3、4、5，用直尺测量出两个相邻点间距离x1、x2、x3、x4

6、、x5，并把它们填入表格中，如图所示．(所用打点计时器的打点周期为0.02s)请根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移△x，同时记录对应的时间△t，填下表．位置01234△x/mt/sv/m·s－1根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，填下表，点0作为计时的的开始，t=0．从该表中能粗略看出纸带运动的速度变化情况．位置01234t/sv/m·s－1五、用图象表示速度问题：刚才我们从表中的数据可以粗略看出纸带运动的速度变化情况，图象是

7、表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答．【知识梳理】在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度，将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一-时间图象(v-t图象)，简称速度图象．【动手操作】具体操作描点．用上表中的数据作出图象---速度时间图象，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律．更形象直观地显示纸带的运动速度变化情况．【学生实验】1、实验器材　打点计时器、、、、

8、复写纸、导线、坐标纸．四、实验步骤1．把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过，把复写纸套在上，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v的低压流电源上．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