物理·必修1(粤教版)
记录物体的运动信息
1.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A.打点计时器一般使用4~6 V的直流电
B.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面
C.开始释放小车时,应把小车靠近打点计时器
D.最好在接通电源的同时,放开小车
答案:C
2.根据电磁打点计时器的工作原理可知,影响其打点的周期的主要因素是( )
A.振动片的长度 B.振针的长度
C.电源的频率 D.电源的电压
答案:C
3.在用打点计时器研究物体运动的实验中,接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的时间关系应当是( )
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.不同的实验要求不同
答案:A
4.在用打点计时器研究物体运动的实验中,从纸带中直接得到的物理量是( )
A.运动的时间 B.运动的位移
C.运动的速度 D.运动的加速度
解析:从纸带直接得到的是时间间隔,用刻度尺可测量位移,由公式可求速度和加速度.
答案:A
5.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,在图示记录的时间内( )
A.甲和丁纸带均做匀速运动
B.丙纸带的平均速度最大
C.丁纸带的平均速度最大
D.乙和丁纸带的平均速度一样大
答案:C
6.(双选)打点计时器打出的纸带( )
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:打在纸带上的点,记录了纸带的运动时间.研究纸带上的点之间的间隔,就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移.应用=能准确地求出某段时间内的平均速度.当Δt取得比较小时,这个平均速度可粗略代表纸带经过其中点时的瞬时速度.
答案:BC
7.(双选)通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是( )
A.点子密集的地方物体运动的速度比较大
B.点子密集的地方物体运动的速度比较小
C.点子不均匀说明物体做变速运动
D.点子不均匀说明打点计时器有故障
解析:打点计时器的打点每相邻两点的时间间隔是一样的.点子密集的地方,每两点的位移小,说明物体运动的速度比较小,点子不均匀说明做变速运动.
答案:BC
8.一位同学在用打点计时器做实验时,纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为( )
A.打点计时器可能是错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.打点针压得过紧
答案:D
9.某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点,测得距离AB=11.0 mm,AC=26.5 mm,AD=40.0 mm,AE=48.1 mm,AF=62.5 mm.通过计算说明在打A、F点的时间间隔内,纸带是否做匀速直线运动.如果是,则求速度;如果不是,则求平均速度.已知打点时间间隔为0.02 s.
解析:AB=11.0 mm,BC=AC-AB=15.5 mm,CD=AD-AC=13.5 mm,DE=AE-AD=8.1 mm,EF=AF-AE=14.4 mm,各段距离不等,说明在打A、F点的时间间隔内,纸带不是做匀速直线运动.v== 0.625 m/s.
答案:不是,平均速度为0.625 m/s.
课件28张PPT。第一章 运动的描述 第三节 记录物体的运动信息 栏目链接D1.了解打点计时器的构造、计时原理.
2.理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移).
3.会根据记录的运动信息分析物体的运动情况.
重点:(1)学会使用打点计时器.
(2)能根据纸带计算物体运动的平均速度和瞬时速度.
难点:会根据纸带记录的信息对物体运动情况进行分析.
栏目链接 栏目链接1.打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体________________________的仪器.分为两种:________________和________________.
在一定时间间隔内的位移 电磁打点计时器 电火花打点计时器 栏目链接(续上表) 6 220 50 50 0.02 栏目链接2.两种打点计时器的周期都是________ s,即相邻两点间的时间间隔是________ s,使用的都是交流电.交流电与直流电不同,每家每户使用的电是交流电,而电池供给的是直流电.
3.根据下图所示,它是________________的构造图,指出各主要部件的名称:
0.02 0.02 电磁打点计时器 栏目链接①_______;②_______;③_______;④_______;
⑤_______;⑥_______;⑦__________;⑧_______.
线圈 振片 振针 限位孔 纸带 复写纸 永久磁铁 接线柱 栏目链接 栏目链接考点1 打点计时器系
1.电磁式打点计时器.
(1)构造.
如下图所示,主要构造包括:线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸等.
栏目链接(2)工作原理.
电磁打点计时器在加上6 V的工作电压后,通过线圈和永久磁铁的作用带动振针上下运动,在纸带上打出一系列的点,且振针上下震动的时间间隔不变(发生周期性振动,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02 s打一次点,即纸带上每打出两个相邻点所经历的时间是0.02 s).
栏目链接2.电火花打点计时器.
(1)构造:如下图所示.
栏目链接(2)工作原理.
给电火花打点计时器接220 V电源,按下脉冲输出开关,计时器发出脉冲电流,经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,欲使在纸带上打出一系列点,而且在交流电的每隔周期放电一次,因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期.
注意:电磁打点计时器打点时,振针对纸带产生冲击和摩擦,影响纸带和振针的运动,给实验带来较大误差,而电火花打点计时器不干扰纸带的运动,故误差很小.
栏目链接3.打点计时器的使用及注意事项.
(1)使用步骤.
①将打点计时器固定,按使用说明将复写纸纸带装好并正确连接电路.
②接通电源,让打点计时器开始打点,放手让小车带动纸带运动,在纸带上打出一系列点.
③取下纸带,将纸带上记录的信息记录下来,并按要求进行测量计算.
栏目链接④数据处理:根据打出的点求出时间和小车在对应时间内的位移,并按要求进行测量计算.
(2)注意事项.
①电磁打点计时器接6 V交流电源,电火花打点计时器接220 V交流电压.
②在实验中要放正打点计时器,使纸带在移动过程中不与限位孔的侧壁相碰,并且让纸带在与打点计时器基板同高的平面上紧贴基板移动.
③实验中应先接通电源,待打点稳定后再松开纸带,且每打完一条纸带应及时切断电源.
栏目链接(3)在使用打点计时器时,出现周期不稳定,或不起振,不打点等现象时,松开振片的固定螺丝,改变振片的长度,调整其固有频率,让它的固有频率与电源频率相同,即可解决上述问题.
(4)选择纸带时应选择一条点迹清晰的,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点,并弄清所选时间间隔T等于多少秒.
栏目链接(5)测量各段位移时,不要分段测量,要尽可能的一次测量完毕,即一次性测量出各计数点到计数起点0之间的距离.
(6)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,为了便于处理,一般在纸带上每隔4个点或者每5个点取一个计数点,即时间间隔T=0.02×5 s=0.1 s.
栏目链接例1 关于打点计时器使用的电源,下列说法正确的是( )
A.火花式打点计时器使用低压交流电源,电磁式打点计时器使用低压直流电源
B.火花式打点计时器使用低压交流电源,电磁式打点计时器使用220 V 交流电源
C.火花式打点计时器使用220 V交流电源,电磁式打点计时器使用低压交流电源
D.火花式打点计时器使用220 V交流电源,电磁式打点计时器使用220 V 直流电源 栏目链接解析:电火花打点计时器使用220 V交流电压,电磁式打点计时器使用6 V低压交流电.
答案: C
栏目链接解析:电火花打点计时器使用220 V交流电压,电磁式打点计时器使用6 V低压交流电.
答案: C
栏目链接变 式
练 习1.用打点计时器研究纸带的运动规律时,在拉动纸带和合上电源开关两个操作中,应先进行的是( )
A.先拉动纸带
B.先合上开关
C.拉动纸带和合上开关同时进行
D.先进行哪个操作都可以
B 栏目链接考点2 纸带上的运动信息打点计时器是记录物体运动信息的仪器,通过研究与物体相连的纸带上打出的点可以知道物体的运动时间、快慢、位置、位移等信息.
栏目链接例2 (双选)如图所示是某同学在使用打点计时器做研究物体运动实验中获得的一条纸带. 栏目链接已知打点计时器电源频率为50 Hz,若A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则下列说法正确的是( )
A.纸带上连续打出的相邻两点的时间间隔为0.02 s.
B.A与B,B与C及C与D之间的时间间隔为0.02 s.
C.图中AB的距离s=0.70 cm
D.若纸带的右端接运动的物体,则物体运动的速度越来越快
栏目链接解析:使用50 Hz的交流电,则打点计时器连续打出的两点间的时间间隔为0.02 s,A对;ABCD是四个计数点,它们之间的时间间隔应为0.02 s×5=0.1 s,B错;从图可得s=0.70 cm,C对;打点计时器首先打印靠近物体的点,从图可以看出,相等时间的位移越来越小,故物体运动是越来越慢,D错.
答案:AC
小结:通过研究打点计时器打出的纸带可以得到物体运动的时间、位移以及运动的规律等运动信息,所以打点计时器是研究物体规律的重要仪器,我们要熟练掌握它的使用方法.
栏目链接变 式
练 习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
栏目链接变 式
练 习解析:打点计时器的每两点间的时间间隔是0.02 s,我们可以从纸带上直接得到时间间隔的信息,位移需要测量,平均速度、瞬时速度则需要计算.
答案:A
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