1、1.3 记录物体的运动信息 学案（粤教版必修1）新知预习 现实生活中有很多测量和记录物体运动位移和时间的仪器，如_、_等.实验室常用的测量长度和计时用的仪器有_、_、_、_、_等. 实验室常用的打点计时器有_和_两种，电火花打点计时器的工作电压是_ V交变电流，电磁打点计时器的工作电压是_ V交变电流.知识回顾 时间和位移都是描述物体运动状态的物理量，时间表示物体运动初末时刻的间隔，位移描述物体位置的变化，是初位置指向终位置的有向线段.我们现实生活中常使用各种仪器来测量和记录物体的这些相关运动信息，这也是本节课的主要学习内容.疏导引导一、打点计时器1.电磁打点计时器 电磁打点计时器是一种使用交
2、流电源的计时仪器，工作电压为46 V.当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一个点.电磁打点计时器是应用电磁原理制成的.2.电火花计时器 电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器.使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间.当接通用220 V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带上打出一系列点迹.当电源频率是50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点.100 Hz时，它每隔0.01 s打一次点.即频率的倒数为打点的时间间隔. 这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差
3、小.案例1 打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（ ）A.物体运动的时间 B.物体在不同时刻的位置C.物体在不同时间内的位移 D.物体在不同时刻的速度【剖析】 电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打一个点.因此，根据打在纸带上的点迹，可直接反映物体的运动时间.因为纸带跟运动物体连在一起，打点计时器固定，所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置.综上所述，正确的选项为A、B.【答案】AB【规律小结】 虽然用刻度尺量出各点迹间的间隔，可知道物体在不同时间内的位移，再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度，但这些量不是纸带上的点迹直接记录的.二、使用时的注意事
4、项1.要认清楚你使用了哪种类型的打点计时器，电磁打点计时器要使用10 V以下的交流学生电源；而电火花计时器则直接使用220 V的交变电压.2.开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，数点时不能从开头处数，而要向后看，从能够看清楚的某一个点开始.3.如果数出了n个点，那么，它们的间隔数是（n-1）个.它们所用的运动时间为（n-1）0.02 s.4.打点计时器要固定好，在使用时打点计时器不允许松动.5.打点计时器打点结束时要立刻切断电源.6.要保证手每一次“水平地拉动纸带”以减少阻力.7.可以大致表示某点的瞬时速度，两边点离得越近算出的平均速度接近该点的瞬时速度
5、，但过小的间距也会增大测量的误差，应根据课本中的例子仔细选取.三、粗略计算瞬时速度某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的两点间的平均速度来表示.如图1-3-1所示，vEvDG或vEvDF.图1-3-1在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式来求解.案例2 如图1-3-2所示，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为_ms，在A、D间的平均速度为_ms，B点的瞬时速度更接近于_ms.图1-3-2【剖析】 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s.AC间的距离为14 mm0.014 m，AD间的距离为25 mm=
6、0.025 m.由公式得 m/s=0.35 m/s， m/s=0.42 m/s.【答案】0.35 0.42 0.35【规律小结】如果取离待测点越近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近待测点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点.活学巧用1.下列关于电磁打点计时器的说法中，正确的是（ ）A.打点计时器使用低压直流电源B.打点计时器使用低压交流电源C.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 sD.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1 s思路解析：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为46 V.当电源的频率是50 Hz
7、时，它每隔0.02 s打一个点.答案：BC2.使用打点计时器时应注意（ ）A.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面B.使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带C.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行D.使用打点计时器时，应将打点计时器先固定在桌子上思路解析：根据打点计时器的使用方法得出BCD正确.答案：BCD3.利用打点计时器打出的纸带（ ）A.能准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.能准确地求出某段时间内的平均速度D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度思路解析：利用打点计时
8、器可以粗略地计算瞬时速度，某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的两点间的平均速度来表示.答案：BC4.如图1-3-3所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动（ ）图1-3-3思路解析：根据匀速运动的定义，在相等的时间间隔内，通过的位移也相等.所以B正确.答案：B5.一位同学在做打点计时器测速度的实验时，纸带上看不到圆点，这可能是因为什么造成的（ ）A复写纸片正反面没有放正确 B打点计时器接在直流电源上C电源电压不稳，电源的频率不稳定 D打点针到复写纸片的距离过大思路解析：复写纸片正反面没有放正确即使打点计时器正常工作，也打不上圆点的，因此A正确.打点计时器错接在直流电源
9、上，根本就打不出点来，因此B正确.电源电压不稳和频率不稳定，打点计时器照样打点，只是打点的时间间隔发生改变，因此C错.当打点计时器簧片一端的打点针与复写纸片的距离过大时，这时打点针可能够不着复写纸，完全没有点迹，因此正确选项是ABD.答案：ABD6.一位同学在做打点计时器做测速度的实验时，纸带上打出的不是圆点而是一些短线，这可能是因为什么造成的（ ）A.打点计时器接在直流电源上 B.电源电压不稳C.电源的频率不稳定 D.打点针压得过紧思路解析：打点计时器错接在直流电源上，根本就打不出点来，因此A错.电源电压不稳和频率不稳定，打点计时器照样打点，只是打点的时间间隔发生改变，因此，BC错.当打点计时器簧片一端的打点针与复写纸片的距离过小时，每一个打点周期内就会有较长时间接触并挤压在复写纸上，这样就变成一段一段的小线段.因此正确答案是打点针压得过紧.答案：D