知识回顾:
速度:定义:物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度; 速度是矢量,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小; 速度方向就是物体运动的方向;
平均速度和瞬时速度:回忆两者物理意义的不同和矢量性的不同; 平均速率和瞬时速率:
平均速率是路程与所用时间的比值,是标量,大小取决于这段时间内的路程; 瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量;
本次课涉及到的高考考点:实验:用打点计时器测速度;
本次课涉及到的难点和易错点: 1、正确理解打点计时器的原理; 2、明确实验步骤;
知识点一 两种打点计时器的比较
实验注意事项:
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。 ③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
【例题1】 运动的物体拉动打点计时器下面的纸带一起运动时,纸带上就打下了一系列的小点,这些小点相应地表示出了( ) A.物体运动的时间
B.物体在不同时刻的位置 C.物体在不同时刻的速度 D.物体在不同时间内的位移
【例题2】 使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是( ) A.接通电源的同时用手牵动纸带 B.可以随意操作,没有先后顺序之分
C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带 D.先用手牵动纸带,后接通电源
知识点二 用打点计时器测量瞬时速度
1. 在纸带上选取两个相距较近的点,测出位移∆x 和时间∆t ,则 2. ∆t 很短时,用
∆x
是纸带在这段时间内的平均速度; ∆t
∆x
求出的平均速度可以代表物体在∆x 范围内某点的瞬时速度,并且∆t 越短,平均速∆t
度越接近于该点的瞬时速度。
Δx
【例题3】 如图所示是打点计时器打出的一条纸带,可以用AC 之间的平均速度表示B 点的____,并
Δt 且A 、C 两点离B 点越近,算出的平均速度越________(填“接近”或“远离”)B 点的瞬时速度。
知识点三 v-t 图像
1.v-t图像:在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t ,用纵轴表示速度v ,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的曲线将几个点连接起来,这种图像就叫做速度-时间图像,简称为速度图像;
2.v-t图像的意义:v-t 图像直观地反映了物体速度随时间的变化情况,它不是物体运动的轨迹。
【例题4】 如图所示是一个物体的vt 图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。 (1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度? (2)运动的方向是否变化?
(3)速度的大小是否变化?怎样变化?
1.根据打点计时器打出的纸带,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
2.采取下列哪些措施,有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差( ) A.改用6V 直流电源 B.电源电压越低越好
C.用平整的纸带,不用皱折的纸带 D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
3.一同学从家中出发,沿平直的马路以一定的速率走到邮局.发信之后,沿原路以相同的速率返回.设出发时方向为正方向,则下图中能描述该同学运动情况的v -t 图象是( )
4.下列关于打点计时器的使用,正确的是( )
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,及时切断电源,切忌长时间通电使用 B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰 C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打的点不清楚或有漏点,则检查复写纸是否已损坏或打点针是否太短
5.一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) .
6.如图所示为小球从某一高度处自由下落时,用频闪照相获得的轨迹的一部分,计数点1、2的间隔距离为7.71cm,2、3的间隔为8.75cm,3、4的间隔为9.80cm,4、5的间隔为10.86cm ,每次闪光的时间间隔为1/30s,求小球运动到计数点3时的瞬时速度是多少?
7.一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一只彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约5mm
的长纸带,使纸
带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1s 他用彩色画笔在纸带上点一个点,如下图所示,连续点了6个点,量得每两个相邻点之间的距离x 1=5.18cm ,x 2=4.40cm ,x 3=3.62cm ,x 4=2.78cm ,x 5=2.00cm. (1)相邻两个点的时间间隔为多少秒? (2)纸带在各段的平均速度多大?
(3)纸带在这段时间(连续点6个点) 内的平均速度多大?
(4)用描点法作出纸带在这段时间(连续点6个点) 内的x -t 图象.
一、对打点计时器的构造及使用的认识
【典例1】 采用下列哪些措施,有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差( ) A.改用6 V直流电源
B.将电磁打点计时器换成电火花计时器 C.用平整的纸带,不用褶皱的纸带 D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
【典例2】 一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是点,而是一些短线,这可能是因为( )
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
二、根据纸带记录的信息分析物体的运动
【典例3】 如图所示是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一条纸带。根据图中的数据,计算物体在AB 段、BC 段、CD 段和DE 段的平均速度大小,并猜测物体运动的性质。
【回顾】:今天都讲了什么内容?
1.电磁打点计时器和电火花计时器 2.用打点计时器测速度
家庭作业
训练时间: 家长签名: 训练成绩:
1.某人在医院做了一次心电图,结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5m/min,图中方格纸每小格长1mm ,则此人的心率为( ) A.80次/min B .70次/min C.60次/min D.50次/min
2. 有一物体作直线运动,其速度图象如图所示,那么物体的速度变化率的方向与瞬时速度的方向相同的时间为( ) A.只有0
3.如图所示,小球沿平直轨道MN 运动,从A 点开始计时,每隔0.5s 记录或拍照一次小球的位置(图中用黑点表示) . 由图可以看出:
(1)小球在AB 段做________运动,速度大小为________m/s,小球在经过坐标为4dm 的点时,速度的大小为________m/s.
(2)小球在BC 段做________运动,在该段的平均速度为________m/s. (3)小球在整个AC 段做________运动,平均速度为________m/s. 4.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中: (1)有如下基本步骤:
A .把电火花计时器固定在桌子上 B .安好纸带
C .松开纸带让物体带着纸带运动 D .接通220V 交流电源
E .按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为________________.
5.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a ,
b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时
间.乙图中MN 是水平桌面.Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10s 和2.0×10s. 用游标卡尺测量小滑块的宽度d . 读出滑块的宽度d =5.015cm.
求:滑块通过光电门1的速度v 1和滑块通过光电门2的速度v 2.
6.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1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象.
-2
-2
1.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,则它每隔________ s打一个点。若纸带上打出了10个点,则纸带打这10个点所用的时间是________ s。
2.如图所示是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________,若所用电源频率为50 Hz,从打下A 点到打下B 点,共16个点迹,历时________ s,位移为________ m。这段时间内纸带运动的平均速度为________ m/s。
3.如图所示,一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一支彩色画笔,当他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得x 1=5.18 cm,x 2=4.40 cm,x 3=3.62 cm,x 4=2.78 cm,x 5=2.00 cm。问: (1)相邻两点间的时间间隔为多少? (2)纸带在各段的平均速度为多大?
(3)纸带在这段时间(连续点6个点) 内的平均速度多大?
知识回顾:
速度:定义:物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度; 速度是矢量,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小; 速度方向就是物体运动的方向;
平均速度和瞬时速度:回忆两者物理意义的不同和矢量性的不同; 平均速率和瞬时速率:
平均速率是路程与所用时间的比值,是标量,大小取决于这段时间内的路程; 瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量;
本次课涉及到的高考考点:实验:用打点计时器测速度;
本次课涉及到的难点和易错点: 1、正确理解打点计时器的原理; 2、明确实验步骤;
知识点一 两种打点计时器的比较
实验注意事项:
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。 ③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
【例题1】 运动的物体拉动打点计时器下面的纸带一起运动时,纸带上就打下了一系列的小点,这些小点相应地表示出了( ) A.物体运动的时间
B.物体在不同时刻的位置 C.物体在不同时刻的速度 D.物体在不同时间内的位移
【例题2】 使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是( ) A.接通电源的同时用手牵动纸带 B.可以随意操作,没有先后顺序之分
C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带 D.先用手牵动纸带,后接通电源
知识点二 用打点计时器测量瞬时速度
1. 在纸带上选取两个相距较近的点,测出位移∆x 和时间∆t ,则 2. ∆t 很短时,用
∆x
是纸带在这段时间内的平均速度; ∆t
∆x
求出的平均速度可以代表物体在∆x 范围内某点的瞬时速度,并且∆t 越短,平均速∆t
度越接近于该点的瞬时速度。
Δx
【例题3】 如图所示是打点计时器打出的一条纸带,可以用AC 之间的平均速度表示B 点的____,并
Δt 且A 、C 两点离B 点越近,算出的平均速度越________(填“接近”或“远离”)B 点的瞬时速度。
知识点三 v-t 图像
1.v-t图像:在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t ,用纵轴表示速度v ,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的曲线将几个点连接起来,这种图像就叫做速度-时间图像,简称为速度图像;
2.v-t图像的意义:v-t 图像直观地反映了物体速度随时间的变化情况,它不是物体运动的轨迹。
【例题4】 如图所示是一个物体的vt 图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。 (1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度? (2)运动的方向是否变化?
(3)速度的大小是否变化?怎样变化?
1.根据打点计时器打出的纸带,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
2.采取下列哪些措施,有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差( ) A.改用6V 直流电源 B.电源电压越低越好
C.用平整的纸带,不用皱折的纸带 D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
3.一同学从家中出发,沿平直的马路以一定的速率走到邮局.发信之后,沿原路以相同的速率返回.设出发时方向为正方向,则下图中能描述该同学运动情况的v -t 图象是( )
4.下列关于打点计时器的使用,正确的是( )
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,及时切断电源,切忌长时间通电使用 B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰 C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打的点不清楚或有漏点,则检查复写纸是否已损坏或打点针是否太短
5.一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) .
6.如图所示为小球从某一高度处自由下落时,用频闪照相获得的轨迹的一部分,计数点1、2的间隔距离为7.71cm,2、3的间隔为8.75cm,3、4的间隔为9.80cm,4、5的间隔为10.86cm ,每次闪光的时间间隔为1/30s,求小球运动到计数点3时的瞬时速度是多少?
7.一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一只彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约5mm
的长纸带,使纸
带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1s 他用彩色画笔在纸带上点一个点,如下图所示,连续点了6个点,量得每两个相邻点之间的距离x 1=5.18cm ,x 2=4.40cm ,x 3=3.62cm ,x 4=2.78cm ,x 5=2.00cm. (1)相邻两个点的时间间隔为多少秒? (2)纸带在各段的平均速度多大?
(3)纸带在这段时间(连续点6个点) 内的平均速度多大?
(4)用描点法作出纸带在这段时间(连续点6个点) 内的x -t 图象.
一、对打点计时器的构造及使用的认识
【典例1】 采用下列哪些措施,有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差( ) A.改用6 V直流电源
B.将电磁打点计时器换成电火花计时器 C.用平整的纸带,不用褶皱的纸带 D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
【典例2】 一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是点,而是一些短线,这可能是因为( )
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
二、根据纸带记录的信息分析物体的运动
【典例3】 如图所示是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一条纸带。根据图中的数据,计算物体在AB 段、BC 段、CD 段和DE 段的平均速度大小,并猜测物体运动的性质。
【回顾】:今天都讲了什么内容?
1.电磁打点计时器和电火花计时器 2.用打点计时器测速度
家庭作业
训练时间: 家长签名: 训练成绩:
1.某人在医院做了一次心电图,结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5m/min,图中方格纸每小格长1mm ,则此人的心率为( ) A.80次/min B .70次/min C.60次/min D.50次/min
2. 有一物体作直线运动,其速度图象如图所示,那么物体的速度变化率的方向与瞬时速度的方向相同的时间为( ) A.只有0
3.如图所示,小球沿平直轨道MN 运动,从A 点开始计时,每隔0.5s 记录或拍照一次小球的位置(图中用黑点表示) . 由图可以看出:
(1)小球在AB 段做________运动,速度大小为________m/s,小球在经过坐标为4dm 的点时,速度的大小为________m/s.
(2)小球在BC 段做________运动,在该段的平均速度为________m/s. (3)小球在整个AC 段做________运动,平均速度为________m/s. 4.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中: (1)有如下基本步骤:
A .把电火花计时器固定在桌子上 B .安好纸带
C .松开纸带让物体带着纸带运动 D .接通220V 交流电源
E .按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为________________.
5.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a ,
b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时
间.乙图中MN 是水平桌面.Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10s 和2.0×10s. 用游标卡尺测量小滑块的宽度d . 读出滑块的宽度d =5.015cm.
求:滑块通过光电门1的速度v 1和滑块通过光电门2的速度v 2.
6.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1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象.
-2
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1.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,则它每隔________ s打一个点。若纸带上打出了10个点,则纸带打这10个点所用的时间是________ s。
2.如图所示是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________,若所用电源频率为50 Hz,从打下A 点到打下B 点,共16个点迹,历时________ s,位移为________ m。这段时间内纸带运动的平均速度为________ m/s。
3.如图所示,一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一支彩色画笔,当他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得x 1=5.18 cm,x 2=4.40 cm,x 3=3.62 cm,x 4=2.78 cm,x 5=2.00 cm。问: (1)相邻两点间的时间间隔为多少? (2)纸带在各段的平均速度为多大?
(3)纸带在这段时间(连续点6个点) 内的平均速度多大?