《高中物理 13 記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息 學(xué)案 粵教版必修1（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 13 記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息 學(xué)案 粵教版必修1（通用）（7頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、§1.3 記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1．了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動(dòng)的信息(時(shí)間、位移)． 2．會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 3．通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動(dòng)信息。 過程與方法 1．通過自己看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書，培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力． 2．通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動(dòng)信息。 4．體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要，既要?jiǎng)邮?，更要?jiǎng)幽X． 5．經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體運(yùn)動(dòng)． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．感受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的巧妙設(shè)計(jì)思路，體會(huì)物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用，增強(qiáng)將物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的意識(shí)． 2．經(jīng)歷實(shí)

2、驗(yàn)過程，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的奧妙． 3．體驗(yàn)用圖象的方法描述物理現(xiàn)象的樂趣．培養(yǎng)用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識(shí)．培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神． 4．培養(yǎng)合作與交流的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅(jiān)持原則又尊重他人的習(xí)慣． 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 1．學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 2．能根據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)信息 【知識(shí)要點(diǎn)】 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理構(gòu)造 實(shí)驗(yàn)原理：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器，當(dāng)通過4—6V低壓交流電時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動(dòng)起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)而打

3、點(diǎn)，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng) ，振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn)，當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。 （2）電火花計(jì)時(shí)器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它也是每隔0.02s打一次點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是0.02s。 電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。 打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙

4、帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。 【問題探究】 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源工作，想一想能不能使用直流電源，為什么? 答：工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場(chǎng)方向，從而促使振動(dòng)片上下振動(dòng)，并且振動(dòng)片的振動(dòng)周期與電源的電流變化周期一致。若使用50 Hz的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0．02s.這個(gè)值正好是電源頻率的倒數(shù)。 【典型例題】 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)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(qiáng)弱 D．振針與復(fù)寫紙間的距離 答案：

5、B 解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)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(diǎn)的原理可知，振針是由振片帶動(dòng)振動(dòng)的，而振片上下振動(dòng)的周期就是線圈中磁場(chǎng)變化的周期，與所用交流電源的電流方向變化周期相對(duì)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。 【當(dāng)堂反饋】 1．關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)痕，下列說法中正確的是（ ） A．點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B．點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移

6、 C．點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況 D．根據(jù)紙帶上的點(diǎn)痕可以知道任一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度 2．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前應(yīng)檢查（ ） A、所用電源是否符合要求 B、紙帶是否平整 C、打點(diǎn)周期的等時(shí)性是否良好 D、復(fù)寫紙安裝是否正確 3．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以直接得到（可直接測(cè)量得到，而不需經(jīng)過計(jì)算）的物理量是（ ） A、時(shí)間間隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度 4．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（） A、 每打完一列點(diǎn)子就要切斷電源 B、不要移動(dòng)圓形復(fù)寫紙片的位置 C、紙帶一定要從兩限位

7、孔穿過，并且壓在復(fù)寫紙的下面 D、側(cè)向移動(dòng)限位孔位置，在一條紙帶上可以打出兩列點(diǎn)，提高紙帶的利用率 5．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（ ） A、應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng) B、應(yīng)先使用紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源 C、在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源 D、先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以 6．下面是四位同學(xué)在測(cè)定勻速運(yùn)動(dòng)的小車的速度時(shí)分別打出的四條紙帶 ，紙帶上的點(diǎn)跡比較理想的是（ ） 7．運(yùn)動(dòng)小車?yán)瓌?dòng)的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)子中有5 個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出5 個(gè)點(diǎn)間的距離為20cm，則（ ） A、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為2.00m/s B、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為2.5

8、0m/s C、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為200m/s D、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為250m/s 8．某同學(xué)用手水平地拉動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，紙帶上打下了一列點(diǎn)，他要根據(jù)這列點(diǎn)計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度及紙帶是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列操作正確的是（ ） A、他首先查清共有多少個(gè)點(diǎn) B、他首先從第一個(gè)能看清的點(diǎn)數(shù)起，查清共有多少個(gè)點(diǎn) C、他分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，然后相加，把相加的結(jié)果作為所有能夠看清點(diǎn)間的總長(zhǎng)度，用來計(jì)算平均速度。 D、他分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，用來計(jì)算各段的平均速度，判斷是否是勻速運(yùn)動(dòng)。 9．根據(jù)圖所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器構(gòu)造圖， 指出各主要部件的名稱：①

9、___ _， ②__ __，③___ _， ④ ___ _，⑤__ __， ⑥__ __，⑦_(dá)_ __， ⑧___ _，⑨__ _。 10．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)是________電源，通常的工作電壓為________伏，實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電時(shí)，每隔________秒打一次點(diǎn)，如果每打5個(gè)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為________秒。 11．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的＿ ＿儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，振針每隔

10、＿ ＿s打一次點(diǎn)，現(xiàn)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的加速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按頻率為50Hz的時(shí)間間隔打一次點(diǎn)計(jì)算，則測(cè)出的加速度數(shù)值＿＿＿＿（選填“大于”，“小于”，或“等于”頻率為50Hz時(shí)測(cè)出的加速度的值。 12．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用 流電源的 儀器，它的工作電壓為 V，當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它第隔 s打一次點(diǎn)，當(dāng)電源的頻率為60Hz時(shí)，它第隔 s打一次點(diǎn)。 13．下圖是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率為50Hz）研究某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)得到的一段紙帶，從A點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過

11、計(jì)時(shí)器歷時(shí) s，位移為 m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為 m/s，BC段的平均速度為 m/s，而AD段的平均速度是 m/s。 【參考答案】 1、ABC2、A、B、C、D應(yīng)注意（1）還應(yīng)檢查振針的高度是否適當(dāng)，固定振動(dòng)片的螺絲是否松動(dòng)，如果有上述現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)、雙點(diǎn)、等時(shí)性不良情況。（2）如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有問題，不要自己調(diào)整，應(yīng)請(qǐng)實(shí)驗(yàn)老師調(diào)整，（3）一個(gè)性能良好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振動(dòng)片的固有頻率和所使用交流電頻率相等，這樣使振動(dòng)片共振，振幅較大，打點(diǎn)清晰，等時(shí)性好，

12、而振動(dòng)片的固有頻率與振動(dòng)片的長(zhǎng)度及材料的彈性系數(shù)有關(guān)，可以通過調(diào)節(jié)振動(dòng)片的長(zhǎng)度來調(diào)整它的固有頻率，改變振動(dòng)片的長(zhǎng)度，觀察振動(dòng)片的振幅，把振動(dòng)片長(zhǎng)度固定在振幅最大位置。3、A、B4、A、C、D，每打完一列點(diǎn)就要切斷電源，是為了防止線圈過熱而損壞，圓形復(fù)寫紙是套在定位軸上的，定位軸可以移動(dòng)，每打完一列點(diǎn)后移動(dòng)一下定位軸，以充分利用復(fù)寫紙的各個(gè)部位，可保證打點(diǎn)清晰，限位孔也可以側(cè)向移動(dòng)，但在移動(dòng)時(shí)要保證兩限位孔縱向?qū)R，移動(dòng)后要把螺釘擰緊。5、A6、B7、 B此題的解答有兩點(diǎn)需要注意：一是在5 個(gè)連續(xù)點(diǎn)間只有4 個(gè)間隔，因此在這5 個(gè)點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為0.02×4s=0.08s；二是要注意長(zhǎng)度的單位

13、是cm，在計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)把cm換成m。8、B、D在大多數(shù)測(cè)量中不需要全部的點(diǎn)子，因此在很多情況下把最先打出的一些不很清晰、分布不夠合理的點(diǎn)子舍去，而利用那些清晰的、分布合理的點(diǎn)子，在此題的實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)如此處理，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確，在測(cè)量距離時(shí)，按C選項(xiàng)所敘的方法測(cè)量誤差較大，原因是每次測(cè)量都會(huì)帶來絕對(duì)誤差，在相加時(shí)會(huì)造面誤差積累，正確的方法是用較長(zhǎng)的尺一次測(cè)出所需的總長(zhǎng)，D答案的敘述是正確的，因?yàn)橛?jì)算各段的平均速度時(shí)需要的是各段的長(zhǎng)度，必須分段測(cè)量。 10、低壓交流，4~6,0.02秒，0.1 11、計(jì)時(shí)、0.02、大于。 12、交；計(jì)時(shí)；4～6；0.02；0.017（這里取了兩位有效數(shù)字）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔由所用交流電源的頻率決定，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1s內(nèi)打點(diǎn)的次數(shù)n和所用電源的頻率f相等，因此打點(diǎn)時(shí)間間隔T=（s）。 13、0.04， 2.8×10-2 ， 0.70， 1.10 ， 0.76。 注：平均速度的值，與在哪段時(shí)間或在哪段位移上計(jì)算有關(guān)，要注意單位換算，有時(shí)單位標(biāo)在紙帶圖上。 【反思】 收 獲 疑 問