1、第2课时 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度 一、实验目的 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的结构和工作原理。2.会正确安装、熟练使用电磁打点计时器和电火花打点计时器。3.理解根据纸带上的点迹测量速度的原理,会计算瞬时速度。4.理解v-t图像的意义,掌握用描点法画图像,会根据画出的图像描述物体速度的变化特点。实验自主学习 二、实验器材 _(配学生电源、复写纸)或电火花计时器(配交流电源)、_、坐标纸、导线、_。电磁打点计时器 纸带 刻度尺 三、实验原理与设计 1.实验的基本思想 _。2.实验原理:(1)跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置。(2)如图,若测E点的瞬时
2、速度,可测出D、F两个计数点间的位移 x和时间 t,E点的瞬时速度就近似可用 D、F间的平均速度v=表示。极限的思想方法 xt实验互动探究【实验过程】一、实验步骤 1.把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。2.把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。3.接通电源,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,在纸带上打下一系列点。4.关闭电源,取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后每隔相等时间取一个计数点,分别标上A、B、C、D如图所示,依次测出O到A、B、C、D的距离,然后计算出O到A、A到B、B到C之间的距离x1、x2
3、、x3 二、数据收集与分析 1.表格法:每相邻两个计数点之间的时间间隔为T,则A、B、C、D各点的瞬时 速度分别为:把数据填入表中,根据数据判断纸带是否做匀速运动。位置 A B C D E F G xn+xn+1/m v/(ms-1)23344512ABCDxxxxxxxxvvvv2T2T2T2T、2.图像法:用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图像。【误差分析】1.实验原理不完善造成系统误差:利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身会带来系统误差。为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移 x来求瞬时速度。2.测量、操作不够准确造成偶然误差:若采用分段测量计数点间的位移x,会使测量误差增大。减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算出各计数点间的距离。【实验探究】1.使用打点计时器时,先接通电源还是先释放纸带?(科学探究)提示:使用打点计时器时应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放纸带。2.纸带上的点迹直接记录了哪些信息?(科学思维)提示:纸带上的点迹直接记录了运动物体在不同时刻的位置和不同时间内的位移及运动时间。
