人教版必修一14《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》3-全文預(yù)覽
【正文】 教 學(xué) 活 動(dòng) [新課導(dǎo)入 ] 測(cè)定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度在不停變化時(shí)，測(cè)定某時(shí)刻的速度更是比較困難的，如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一時(shí)刻的速度是很困難的．我們現(xiàn)在只研究直線運(yùn)動(dòng)的速度．的測(cè)量問題． 當(dāng)物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 其位移在不斷變化，要研究物體的運(yùn)動(dòng)，我們首先要準(zhǔn)確記錄物體運(yùn)動(dòng)的信息．直接測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度在技術(shù)上是比較復(fù)雜的，我們?cè)跍y(cè)量時(shí)可以嘗試通過測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移，再經(jīng)過計(jì)算或作圖來判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．在實(shí)驗(yàn)中，我們可以使用秒表和尺子，直接測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移，但當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度太快時(shí)，采用這種方法的測(cè)量誤差較大．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是一種記錄物體運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間信息的儀器，我們可以通過測(cè)量位移和時(shí)間來計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度以及速度的變化快慢． [課堂活動(dòng) ] 作為同桌的兩位同學(xué)合作，簡易模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 1．同桌兩位同 學(xué)之間，一位同學(xué)手拿一枝彩色畫筆，另一位同學(xué)牽動(dòng)一條寬約1cm 的長紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢向前移動(dòng)．你按照一定的時(shí)間間隔點(diǎn)擊紙帶 (比如每秒 1次，或每秒 2 次 )，比比看，看誰牽動(dòng)紙帶的速度變化最?。胍幌?，相鄰兩點(diǎn)的距離跟牽動(dòng)紙帶的速度有什么關(guān)系 ?牽動(dòng)紙帶的快慢不均勻，對(duì)相鄰兩點(diǎn)所表示的時(shí)間有沒有影響 ? 2．兩位同學(xué)競(jìng)走比賽，為了比較他們的運(yùn)動(dòng)情況，現(xiàn)在讓每位同學(xué)都提著底部穿孔、漏沙。若使用 50 Hz 的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0． 。A)． 師：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能記錄哪些信息 ? 生：時(shí)間和位移． 下面的時(shí)間交給學(xué)生自主探究． (課堂訓(xùn)練 ) 出示例題：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于????????????? ( ) A．交流電壓的高低 B．交流電的頻率 C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D．振針與復(fù)寫紙間的距離 答案： B 解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期，即振針擊打復(fù)寫紙和紙帶的周期，從它利用電磁感應(yīng)打點(diǎn)的原理可知，振針是由振片帶動(dòng)振動(dòng)的，而振片上下振動(dòng)的周期就是線圈中磁 場(chǎng)變化的周期，與所用交流電源的電流方向變化周期相對(duì)應(yīng)．也就是交流電的周期，等于交流電的頻率的倒數(shù)，即若使用電源的頻率為 50Hz，則交流電的周期為1/50s＝ 0． 02s．我國使用的交流電的頻倒數(shù)，即若使用電源的頻率為 50Hz，則交流電的周期為頻率統(tǒng)一為 50 Hz。 4— 3 所示每條紙帶記錄的物體的運(yùn)動(dòng)情況． 參考答案： (a)， (b)的各點(diǎn)分布較 為均勻，是勻速運(yùn)動(dòng)，但從點(diǎn)子的疏密程度來看， (b)上的點(diǎn)子較稀疏，所反映的物體運(yùn)動(dòng)較快，速度較大． (c)表示物體運(yùn)動(dòng)得越來越快，速度在增大， (d)表示物體運(yùn)動(dòng)得越來越慢，速度在減?。? 四、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度 思想方法，用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度粗略代表這段時(shí)間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時(shí)速度．所取的時(shí)間間隔越接近試點(diǎn)，這種描述方法越準(zhǔn)確． 示例：如圖 1— 4— 4，測(cè)量出包括 E 點(diǎn)在內(nèi)的 D， F 兩點(diǎn)間的位移△ x和時(shí)間△ t，算出紙帶在這兩點(diǎn)間的平均速度 v=△ x/△ t，用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過 E 點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度． △ x/△ t 可以大致表示正點(diǎn)的瞬時(shí)速度， D、 F 兩點(diǎn)離 E 點(diǎn)越近，算出的平均速度越接近正點(diǎn)的瞬時(shí)速度．然而 D， F兩點(diǎn)距離過小則測(cè)量誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)． 學(xué)生根據(jù)粗略表示某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法，選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量包含這個(gè)點(diǎn)的一段時(shí)間內(nèi)的位移△ x，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間△ t，填人教材第 23 頁中設(shè)計(jì)好的表 1中． 根據(jù) v=△ x/△ t 算出剛填完的表 1中各點(diǎn)附近的平均速度，把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，抄人教材第 24 頁表 2 中．從該表中能粗略看出手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況． 五、用圖象表示速度 師：剛才我 們從表 2中的數(shù)據(jù)可以粗略看出我們自己手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況，圖象是表示變化規(guī)律的好方法
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