内容发布更新时间 : 2024/7/3 13:28:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验：用打点计时器测速度 例题解析

(1)

【例2】用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图1－4－3所示．求小球的平均速度．

图1－4－3

解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝0.3 s，平均速度v＝s／t＝0.17 m／s．

点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．

【例3】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔0.02 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小?为什么?

解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于0.02 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用0.02 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．

点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．

(2)

1.从原理上考虑，电磁打点计时器和电火花计时器，哪一种可能引起较大的误差?为什么? 解答：电磁打点计时器引起的误差较大.因为电磁打点计时器打点瞬时要阻碍纸带的运动.

2.把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器.接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列的点，其中有一段如图1－4－12所示.

图1－4－12

（1）图1－4－12所示的纸带，哪端与重物相连?

（2）怎样计算纸带上打A点时重物的瞬时速度?说出你的道理. 解答：（1）纸带左端与重物相连.（2）A点和右方邻近一点的距离Δx=7.0×10－3 m，时间Δt=0.02 s，Δt很小，可以认为A点速度v=

?x=0.35 m/s. ?t3.图1－4－13是甲、乙两个物体运动的v－t图象，至少从以下三个方面说明它们的速度是怎样变化的.

图1－4－13

（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度? （2）速度的大小是否变化?是加速还是减速? （3）运动的方向是否变化? 解答：

（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为零.

（2）甲物体速度大小不变，乙物体先匀加速、匀速、最后匀减速运动. （3）甲、乙物体运动方向都不改变. 4.自制模拟打点计时器.

你的左手拿着一块表，右手拿着一枝彩色画笔.你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动.每隔1 s你用画笔在纸上点一个点.你还可以练习在1 s内均匀地点上两个点.这样，就做成了一台简单的“打点计时器”（图1－4－14）.想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响?

图1－4－14

解答：纸带速度越大，相邻两点的距离也越大.纸带速度与相邻两点时间无关.