1、测量直线运动 物体的瞬时速度类型一教材原型实验角度1实验原理和实验操作【典例1】(1)打点计时器是记录做直线运动物体的_和_的仪器。电火花打点计时器是其中的一种,其工作电压是_,电火花打点计时器靠电火花和墨粉打点,当交变电源的频率为50 Hz时,它每隔_ s打一次点。(2)以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤,其中错误的操作是_。A.把打点计时器固定在桌子上,把墨粉纸套在纸盘轴上,让纸带穿过限位孔B.把打点计时器与46 V低压交变电源相连C.用手水平地拉动纸带,然后启动电源D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v=计算纸带运动的平均速度【解析】(1)打点计时器
2、是记录运动物体时间和位移的仪器,均使用交变电源,电火花打点计时器的工作电压是220 V,当交变电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。(2)电火花打点计时器使用220 V交变电源,故B错误;实验时应先启动电源,再拉动纸带,故C错误。答案:(1)时间位移220 V0.02(2)B、C角度2实验数据处理【典例2】对如图打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E,图中给出了相关数据,回答下列问题。(1)图中每相邻的两个计数点之间的时间是_s。(2)B点的瞬时速度是_m/s。(保留两位小数)【解析】(1)每相邻的两个计数点之间
3、的时间T=50.02 s=0.10 s。(2)B点的瞬时速度vB= 0.25 m/s。答案:(1)0.10(2)0.25类型二创新型实验【典例3】用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为t1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为t2=0.11 s,已知遮光条的宽度为3.0 cm,则滑块通过第一个光电门的速度为_ m/s,通过第二个光电门的速度为_ m/s。(结果均保留两位有效数字)【解析】由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短,所以滑块经过光电门的速度可用遮光条挡光时间内的平均速度表示。经过第一个光电门的速度v1= = m/s0.10 m/s,经过第二个光电门的速度v2= m/s0.27 m/s。答案:0.100.27【创新评价】创新角度创新方案时间测量的创新利用数字计时器测量时间更加准确、方便实验器材的创新利用气垫导轨和滑块,能有效提高速度的测量值【创新探究】(1)如何测量滑块经过光电门的瞬时速度?提示:由于滑块通过光电门的时间t非常短,在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动,所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度,即v=。(2)怎样提高实验的准确性?提示:换用宽度更窄一些的遮光条。
