1.3.2 运动快慢的描述——速度(导)—教科版高中物理必修一学案

1.3.2
学生实验：用打点计时器测量平均速度
【考纲要求】1.正确使用电火花计时器或电磁打点计时器．
2.能用打点计时器测平均速度．
3.理解速度—时间图像.
【重点难点】重点：对纸带的分析，求速度．
难点：打点计时器打点计时原理．
【自主学习】
1．两种打点计时器
(1)电火花计时器：结构如图甲所示，使用电压为220
V
电源，电源频率是50
Hz时，打点周期为
s.
(2)电磁打点计时器：结构如图乙所示，使用低压交流电源，电源频率是50
Hz时，打点周期为
s.
2．实验器材：电火花计时器、纸带、
、交流电源、小车、铁架台、木板、
．
3．利用纸带求平均速度
(1)利用刻度尺测量两计数点间的
.
(2)根据打点周期求出两计数点间的
.
(3)根据公式v＝
求出计数点间的平均速度．
【交流讨论】1、比较两种打点计时器的相同与不同？
2、思考根据平均速度公式如何测某点的瞬时速度？
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略）
【学以致用】
类型一、对打点计时器的认识
例1、电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器，它的工作电压是________V，当电源频率是50
Hz时，它每隔______s打一次点。使用打点计时器时，纸带应穿过________，复写纸应套在________上，并要放在纸带的____面；应把________电源用导线接在_________上；打点时应先__________，再让纸带运动。
举一反三
【变式1】使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
⑴在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________。
A.
把电火花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，进行打点
⑵在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________上，还要检查_____________是否夹在纸带之间。
【变式2】使用打点计时器时应注意
（　　）
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．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D．打点计时器只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源
类型二、用打点计时器测平均速度
例2、打点计时器所用电源的频率为50
Hz,某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为____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。
例3、如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到０的距离如图所示，求出各计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象。
举一反三
【变式1】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所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.1s。（计算结果保留3位有效数字）
（1）电磁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，下列选项中：
A．时间间隔
　B．位移
C．平均速度
D．瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是　　，测量得到的物理量是　　，通过计算能得到的物理量是　　。
（2）每两个计数点间还有　　个点没有标出。
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s测一次速度，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：
vB
vC
vD
vE
vF
数值（m/s）
　　
　　
　　
　　
　　
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2中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
参考答案
【自主学习】
1．两种打点计时器
(1)交流，0.02
(2)0.02.
打点计时器
3．(1)位移
(2)时间.
例1、交流，4-6，0.02，限位孔，轴，上，交流，打点计时器，接通电源
【变式1】
⑴ABDEC
⑵轴上，墨粉纸盘
【变式2】BCD
例2、0.35,0.42,0.35
例3、0.195,0.40,0.61,0.69
举一反三
【变式1】
（1）A,B,CD
（2）4
（3）0.400,0.4790.560,0.640