人教版必修一14实验：用打点计时器测速度5

人教版必修一14实验：用打点计时器测速度5内容摘要：

动的。 （四）实例探究 • ［例 1］一同学在使用打点计时器时，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 • 解析： A．接在直流电源上不会打点。 A错。 • B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。 B错。 • C．频率不同打的点仍为圆点。 故 C错。 • D．打点针压得过紧。 针和纸接触时间长，打出一些短线。 D正确。 • 答案： D n 0 1 2 3 4 5 V m/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 t/101s v/(ms1) 四：用图象表示速度 表 1 纸带在几段时间中的位移和平均速度 1 2 3 4 5 6 表 2 纸带在几个时刻的瞬时速度 位置 0 1 2 3 4 5 mx /st /)./( 1smv)./( 1smvst /4 ． 速度 — 时间图象 在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的 ，用横坐标表示 ，根据表中各时刻的速度．将 作为一组坐标在图象中 ，将点连线后得出的图象称为速度 — 时间图象 ( v － t 图象 ) ． 位移 v、 t 时间 描点 探究归纳 一、打点计时器的原理及使用 典例 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 ． 物体在不同时刻的位置 C ． 物体在不同时间内的位移 D ． 物体在不同时刻的速度 解析 电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0 .0 2 s 在纸带上打一个点 ． 因此，根据打在纸带上的点迹，可直接反映物体的运动时间 ． 因为纸带跟运动物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置 ． 虽然用刻度尺量出各点迹间的间隔，可知道 物体在不同时间内的位移，再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度，但这些量不是纸带上的点迹直接记录的 ． 综上所述，正确的选项为 A 、 B. 答案 AB 针对练习 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 ABD 解析 打点计时器的振针打点的频率一定 ( 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． 二、应用纸带计算平均速度和瞬时速度 典例 2 一同学利用打点计时器打出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 2 所示．纸带上有六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，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 2 ( 1) 计算 0 ～ 6 点之间的平均速度； ( 2) 打点计时器打第 4 个点时小车的瞬时速度接近多少。 思路点拨 平均速度可由 v ＝Δ vΔ 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． 解析 ( 1) 0 到 6 点间的平均速度为： v ＝Δ xΔ t ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 6 ( 5 ) 10－ 2 m/s ＝ m /s≈ 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 v4＝Δ x35Δ t35＝ ＋ 2 ( 5 ) 10－ 2 m/s ＝ m /s≈ m/ s 答案 (1) m/s (2) m/s 三、实验数据的处理 典例 3 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： t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/(kmh－ 1) 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 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各段时间内的特点：在 0 ～15 s 内，汽车的速度在变化，时间每经过 5 s 速度增大__________k m /h ；在 15 ～ 30 s 内汽车速度不变，速度大小为 ____。