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有一站在跑道边的摄影记者用照相机给他拍摄冲 线动作

2018-08-06 15:17 - 织梦58 - 查看:
尝试:用打点计时器测速度_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。高一物理 第一章 活动的描述 第四节 尝试:用打点计时器测速度 尝试目标 1.领会两种计时器的布局和工作道理,并学会安装和使 用。 2.理解按照纸带丈量速度的道理并学会丈量瞬时速度。 3.

  尝试:用打点计时器测速度_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。高一物理

  第一章 活动的描述 第四节 尝试:用打点计时器测速度 尝试目标 1.领会两种计时器的布局和工作道理,并学会安装和使 用。 2.理解按照纸带丈量速度的道理并学会丈量瞬时速度。 3.理解速度—时间图象的意义,控制描点法绘图象的方 法。并会画出该尝试中的速度—时间图象。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 尝试道理 1.两种打点计时器的比力 项目比力 电磁打点计时器 电火花计时器 构成布局 工作电压 打点周期 功 能 必修一 · 物理 6 V以下交换电源 0.02 s 计时仪器 (RJ) 220 V交换电源 第一章 活动的描述 2.按照纸带计较平均速度 Δx 按照 v= 可求出肆意两点间的平均速度, Δx 是纸带 Δt 上两点间的距离,Δt 是这两点间的时间间隔。 3.粗略计较瞬时速度 纸带上某点的瞬时速度能够粗略地由包含该点在内的 相距较近的两点间的平均速度来暗示。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 4.v t图象及其画法 以速度 v 为纵轴,时间 t 为横轴成立直角坐标系,按照 计较出的分歧时辰的瞬时速度值,在坐标系中描点,最 后用滑润曲线把这些点毗连起来就获得了一条可以或许描述 速度v与时间t关系的图象。 尝试器材 电磁打点计时器 ( 或电火花计时器 ) 、学生电源 ( 电火花 计时器利用 220 V交换电源 )、刻度尺、纸带、复写纸、 导线、坐标纸。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 尝试过程 一、尝试步调 1.领会打点计时器的布局,然后把它固定在桌子上。 2.把电磁打点计时器的两个接线 V的低压 交换电源的接线柱相毗连,让纸带穿过两个限位孔,压在 复写纸的下面。 3.接通电源,用手程度地拉动纸带,纸带上就打出一行 小点,随后当即封闭电源。 4.取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上 共有几多个点。若是共有n个点,则用Δt=0.02×(n-1)s计 算出纸带的活动时间Δt。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 5.用刻度尺丈量一下打下这些点纸带通过的距离Δ x,利 Δx 用公式 v= 计较纸带在这段时间内的平均速度。把丈量和计 Δt 算的成果填入表中。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 二、数据处置 1.用打点计时器丈量瞬时速度 (1)拔取一条点迹清晰便于阐发的纸带。 (2)从可以或许看清的某个点起头,每隔四个点取一个计数点, 每两个计数点间的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 s。在纸带上用 O、A、B、C、D…标出这些“计数点”,如图所示。 用刻度尺顺次测出 OA、 OB、 OC、用打点计时器测速度 OD…的距离是 s1 、 s2、 s3、s4…,再操纵x1=s1、x2=s2-s1、x3=s3-s2…确定出OA 、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x4… 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 (3)A、B、C、D…各点的瞬时速度别离为 x1+x2 x2+x3 x3+x4 x4+x5 vA= 2T 、vB= 2T 、vC= 2T 、vD= 2T … 2.用图象暗示速度 用横轴暗示时间 t ,纵轴暗示速度 v ,成立直角坐标系。 按照丈量的数据在坐标系中描点, 然后用滑润的曲线把这些点毗连 起来,即获得如图所示的v t图象。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 误差阐发 1 .操纵平均速度来取代计数点的瞬时速度带来系统误 差。为减小误差,应取以计数点为核心的较小位移Δ x 来 求平均速度。 2.分段丈量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的 方式是一次丈量完成,即一次测出各计数点到起始计数点 O的距离,再别离计较出各计数点间的距离。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 留意事项 1 .若是在纸带上数出了 n 个点,那么,它们的间隔数是 (n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02 s。 2.利用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时 器打点不变后,再拉动纸带。 3.手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太稠密。 4.利用电火花计时器时,应留意把纸带准确穿好,墨粉 纸盘位于纸带上方;利用电磁打点计时器时,应让纸带穿 过限位孔,压在复写纸下面。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 5. 为了减小尝试误差, 计数点要每隔 T=0.1 s 选一个, 即每隔四个点取一个计数点,而计较计数点的瞬时速度时, Δx、Δt 应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间, xn+xn+1 即 v= 2T 。 6.打点计时器不克不及持续工作太长时间,打点之后应立 即封闭电源。 7.对纸带进行丈量时,不要分段丈量各段的位移,正 确的做法是一次丈量完毕 ( 可先同一丈量出各个丈量点到 起始点 O 之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【例1】(2017· 海口高一检测)电磁打点计时器是一种利用 ________( 选填“直流”或“交换”) 电源的计时仪器,它 的工作电压为 4 ~ 6 V 。当电源频次为 50 Hz 时,它每隔 ________s打一次点。利用电磁打点计时器时,应将纸带穿 过限位孔,复写纸套在定位轴上,并要放在纸带的上面。 仪器安装好后,让纸带活动之前应先将打点计时器的电源 开关________(选填“断开”或“接通”)。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 电磁打点计时器是一种丈量时间的仪器,需要 利用6 V以下的低压交换电源,它每隔一个周期打一个点, 因而纸带上相邻两个点之间的时间间隔为一个周期,即0.02 s,利用电磁打点计时器时,纸带应穿过限位孔,复写纸套 在定位轴上,并要放在纸带的上面,打点时应先接通电源, 再让纸带活动。 【谜底】 交换 0.02 接通 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 变式锻炼1 (多选)关于打点计时器的道理和利用方式 ,下列说法中准确的是( ) A.打点计时器应接交换电源,交换频次凡是为50 Hz B.若是纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻 两个计数点间的时间间隔是0.08 s C.若是打点计时器在纸带上打下的点先稠密后稀少, 则申明纸带的速度由小变大 D.电磁打点计时器接在220 V电源上,电火花打点计时 器接在6 V电源上 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 打点计时器利用交换电,电磁打点计时器使 用6 V以下的低压交换电源;电火花计时器利用220 V交换 电源,相邻两点的时间间隔是0.1 s。 【谜底】 AC 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【例 2】 (2017· 珠海高一检测 )某同窗在做 “ 用打点计时器测速 度” 的尝试时,获得一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上顺次 选出7个计数点,别离标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻的 两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频次 是50 Hz。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 (1)若是测得C、D两点间距x4=2.70 cm,D、E两点间距x5= 2.90 cm,则据此数据计较在打 D点时的速度公式为 ________, 小车的速度值vD=________ m/s。(保留三位无效数字) (2)该同窗别离算出其他点的速度:vA=0.220 m/s,vB=0.241 m/s,vC=0.258 m/s,vE=0.300 m/s,请设想表格将尝试数据填 入表格中,并在坐标系中作出小车活动的 v t图象,设 O点为计 时起点。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 (3)由所作v t图象判断小车的活动环境是如何的? 【解析】 (1)D点为CE的两头时辰,所以能够认为D点的 瞬时速度等于 CE间的平均速度,即vD=,代入数据计较可 得vD=0.280 m/s。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 变式锻炼2 (安徽模仿)用接在50 Hz交换电源上的打点计时 器测定小车的活动环境。某次尝试中获得的一条纸带如图 所示,从比力清晰的点起,每五个打印点取一个计数点, 别离标明0、1、2、3…量得0与1两点间的距离x1=30 mm, 2与3两点间的距离x3=48 mm,则小车在0与1两点间的平均 速 度 v1 = ________m/s , 在 2 与 3 两 点 间 的 平 均 速 度 v3 = ________m/s。据此鉴定小车做________。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 x 【解析】 由平均速度的定义式 v= t 得 -3 30 × 10 x1 v1= T = 0.1 m/s=0.3 m/s。 -3 x3 4.8×10 v3= T = 0.1 m/s=0.48 m/s。 【谜底】 0.3 0.48 加快活动 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 1.(多选)按照打点计时器打出的纸带( A.能精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.能精确地求出某段时间内的平均速度 D .能够肆意地操纵某段时间内的平均速度代表某点的 瞬时速度 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 在打点计时器打出的纸带的数据处置中,我们 只能用与计数点靠得很近的一段距离的平均速度粗略暗示 计数点的瞬时速度,故A、D错误,B准确。而对于Δx和Δt 是能够精确测得的,故可测得Δt内的平均速度,C准确。 【谜底】 BC 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 2.(浙江学业程度模仿)如图为甲、乙 两质点在同不断线上活动的速度—时间 图象。关于甲、乙两质点的活动,下 列说法中准确的是( 标的目的相反 B.质点甲、乙的速度不异 ) A .质点甲向所选定的正标的目的活动,质点乙与甲的活动 C.在不异的时间内,质点甲、乙的位移不异 D .不管质点甲、乙能否从统一地址起头活动,它们之 间的距离必然越来越大 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 由图象知质点甲、乙的活动标的目的是相反的,故 选项A准确,B错误;速度标的目的相反,不异时间位移标的目的相 反,不成能不异,故选项 C 错误;甲、乙反向,若是背向 活动,则它们的间距增大,但若是相向活动,则它们的间 距在减小。 【谜底】 A 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 3. (多选) 一身高为 H 的活动员正在进行 110 m 栏角逐, 在起点处,有一站在跑道边的摄影记者用拍照机给他拍摄冲 线动作。摄影记者利用的拍照机的光圈(节制进光量的几多) 1 是 16,快门(曝光时间)是 s。获得照片后测得照片中人的 60 高度为 h,胸前号码布上恍惚部门的宽度是ΔL。按照题意 能够晓得活动员的( ) A.110 m 栏成就 B.冲线 m 内的平均速度 D.110 m 栏角逐过程中发生的位移大小 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 1 【解析】 号码布上恍惚部门是活动员在 s 内前进的位移, 60 1 H 现实上人前进的位移为ΔL·h ,因而可得60 s 内活动员的平均 速度,因为时间比力短,可用这段时间内的平均速度暗示活动 员冲线的瞬时速度,故 B 准确;不晓得活动员跑完 110 m 的时 间,故无法求得 110 m 栏成就和 110 m 内的平均速度,A、C 错 误; 110 m 栏角逐是直线活动, 其位移大小为 110 m, 故 D 准确。 【谜底】 BD 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 4.(1)在做用打点计时器测速度的尝试时,要用到打点计 时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频次为50 Hz, 常 用 的 “ 电 磁 打 点计 时 器 ”使 用 的 电压 是 ________V 的 ________( 选 填 “ 直 流 电 ” 或 “ 交 流 电 ”) , 它 们 是 每 隔 ________s打一个点。 (2)接通打点计时器电源和让纸带起头活动,这两个操作 之间的时间挨次关系是( ) A.先接通电源,再让纸带活动 B.先让纸带活动,再接通电源 C.让纸带活动的同时接通电源 D.先让纸带活动或先接通电源都能够 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 (1)电磁打点计时器的工作电压是 6 V以下的交 流电,一般是4~6 V。打点间隔为交换电的频次的倒数, 当电源的频次是50 Hz时,打点周期是0.02 s。 (2)利用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器工 作,再让纸带活动使打点计时器在上面打出点迹,故 A 项 准确。 【谜底】 (1)4~6 交换电 0.02 (2)A 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 5.如图所示,打点计时器所用电源的频次为50 Hz,某 次尝试中获得一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距 离 如 图 所 示 , 则 : AC = ________mm , AD = ________mm 。那么由此能够算出纸带在 AC 间的平均速 度 为 ________m/s , 纸 带 在 AD 间 的 平 均 速 度 为 ________m/s;B点的瞬时速度更接近于________m/s。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 xAC 【解析】 AC=14.0 mm,AC 间的平均速度为 2T = 14.0×10-3 m/s=0.35 m/s; AD=25.0 mm, AD 间的平均速 2×0.02 -3 xAD 25.0×10 度为 = m/s=0.42 m/s。 对描述 B 点的瞬时速 3T 3×0.02 度来说,AC 段所取的位移间隔更小,更能接近 B 点的真 实速度,即 B 点的瞬时速度更接近于 0.35 m/s。 【谜底】 14.0 必修一 · 物理 (RJ) 25.0 0.35 0.42 0.35 第一章 活动的描述 6.(2017· 盐城高一检测)如图所示是用小车拖动纸带,用 打点计时器测定速度打出的一条纸带,A、B、C、D、E为 我们在纸带上所选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s。试求: (1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度; (2)作出速度—时间图象。 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 xAC 52.0×10 【解析】 (1)vB= 2t = 2×0.1 -3 m/s=0.26 m/s。 -3 xBD (84.0-24.0)×10 (2)vC= 2t = 2×0.1 m/s=0.30 m/s, -3 xCE (120.0-52.0)×10 vD= 2t = m/s=0.34 m/s,在坐标 2×0.1 系中画出各时辰对应的速度,毗连获得速度—时间图象如图 所示: 【谜底】 (1)0.26 m/s 必修一 · 物理 (RJ) (2)看法析 第一章 活动的描述 7 .如图为某次尝试时打出的纸带,打点计时器每隔 0.02 s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每 隔两点选定的计数点。按照图中标出的数据,打A、D点 时间内纸带的平均速度有多大?打B点时辰纸带的瞬时速 度有多大?计较的根据是什么?你能算出打O、D点时间 内纸带的平均速度吗?为什么? 必修一 · 物理 (RJ) 第一章 活动的描述 【解析】 按照平均速度和瞬时速度的定义知:AD 段的平 均速度 AD 43.25-15.50 vAD= t = cm/s=231.25 cm/s=2.31 m/s 0.02 × 2 × 3 AD 其时间间隔很短时,能够用平均速度取代瞬时速度,故 B 点的瞬时速度 AC 32.50-15.50 vB= t = cm/s 0.02 × 2 × 2 AC =212.50 cm/s=2.13 m/s 无法算出 OD 段的平均速度,由于不晓得 O、D 间有几多 个点,因此不晓得 OD 段的时间间隔。 【谜底】 2.31 m/s 必修一 · 物理 (RJ) 2.13 m/s 看法析

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