人教版必修一14《實驗：用打點計時器測速度》3-全文預(yù)覽
【正文】 教 學(xué) 活 動 [新課導(dǎo)入 ] 測定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當(dāng)物體的運動速度在不停變化時，測定某時刻的速度更是比較困難的，如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一時刻的速度是很困難的．我們現(xiàn)在只研究直線運動的速度．的測量問題． 當(dāng)物體沿直線運動時， 其位移在不斷變化，要研究物體的運動，我們首先要準(zhǔn)確記錄物體運動的信息．直接測量物體運動的速度在技術(shù)上是比較復(fù)雜的，我們在測量時可以嘗試通過測量物體運動的時間和位移，再經(jīng)過計算或作圖來判斷物體的運動情況．在實驗中，我們可以使用秒表和尺子，直接測量物體運動的時間和位移，但當(dāng)物體運動速度太快時，采用這種方法的測量誤差較大．打點計時器就是一種記錄物體運動位移和時間信息的儀器，我們可以通過測量位移和時間來計算物體運動的速度以及速度的變化快慢． [課堂活動 ] 作為同桌的兩位同學(xué)合作，簡易模擬打點計時器． 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．你按照一定的時間間隔點擊紙帶 (比如每秒 1次，或每秒 2 次 )，比比看，看誰牽動紙帶的速度變化最?。胍幌耄噜弮牲c的距離跟牽動紙帶的速度有什么關(guān)系 ?牽動紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點所表示的時間有沒有影響 ? 2．兩位同學(xué)競走比賽，為了比較他們的運動情況，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，打點的時間間隔為 0． 。A)． 師：打點計時器能記錄哪些信息 ? 生：時間和位移． 下面的時間交給學(xué)生自主探究． (課堂訓(xùn)練 ) 出示例題：電磁打點計時器的打點周期取決于????????????? ( ) A．交流電壓的高低 B．交流電的頻率 C．永久磁鐵的磁性強弱 D．振針與復(fù)寫紙間的距離 答案： B 解析：電磁打點計時器的打點周期，即振針擊打復(fù)寫紙和紙帶的周期，從它利用電磁感應(yīng)打點的原理可知，振針是由振片帶動振動的，而振片上下振動的周期就是線圈中磁 場變化的周期，與所用交流電源的電流方向變化周期相對應(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動情況． 參考答案： (a)， (b)的各點分布較 為均勻，是勻速運動，但從點子的疏密程度來看， (b)上的點子較稀疏，所反映的物體運動較快，速度較大． (c)表示物體運動得越來越快，速度在增大， (d)表示物體運動得越來越慢，速度在減小． 四、用打點計時器測量瞬時速度 思想方法，用某段時間內(nèi)的平均速度粗略代表這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度．所取的時間間隔越接近試點，這種描述方法越準(zhǔn)確． 示例：如圖 1— 4— 4，測量出包括 E 點在內(nèi)的 D， F 兩點間的位移△ x和時間△ t，算出紙帶在這兩點間的平均速度 v=△ x/△ t，用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過 E 點時的瞬時速度． △ x/△ t 可以大致表示正點的瞬時速度， D、 F 兩點離 E 點越近，算出的平均速度越接近正點的瞬時速度．然而 D， F兩點距離過小則測量誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實際情況選取這兩個點． 學(xué)生根據(jù)粗略表示某點瞬時速度的方法，選擇合適的計數(shù)點，測量包含這個點的一段時間內(nèi)的位移△ x，同時記錄對應(yīng)的時間△ t，填人教材第 23 頁中設(shè)計好的表 1中． 根據(jù) v=△ x/△ t 算出剛填完的表 1中各點附近的平均速度，把它當(dāng)作計時器打下這些點時的瞬時速度，抄人教材第 24 頁表 2 中．從該表中能粗略看出手拉紙帶運動的速度變化情況． 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動的速度變化情況，圖象是表示變化規(guī)律的好方法
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