第2课时检测纸带的平均速率和瞬时速率速率-时间图象[学习目标]1。学会安装和使用打点计时器。2。学会检测纸带、制表及记录数据。3。把握测瞬时速率的方式,会用打出的纸带求瞬时速率。4。理解速率-时间图象,会通过图象描述物体的运动.一、测量纸带的平均速率和瞬时速率1.按照纸带估算平均速率用刻度尺测出n个点之间的宽度Δx,测出n个点之间的时间Δt,则平均速率v=。2.按照打点计时器估算瞬时速率取包含某一位置在内的一小段位移Δx,按照v=算出这一段位移内的平均速率,用这个平均速率代表纸带经过该位置的瞬时速率.通常地,取以这个点为中间时刻的一段位移来估算.如图1所示,E点的瞬时速率可用D、F两点间的平均速率代表,即vE=。图1二、速度-时间图象1.速率-时间图象的意义:直观表示物体运动的速率随时间变化的规律.2.速率-时间图象的获得:用纵轴表示时间t,横轴表示速率v,构建直角座标系.按照检测的数据在座标系中描点,之后用平滑的曲线把这种点联接上去,即得到v-t图象,如图2所示.图2一、测量平均速率和瞬时速率1.实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、8V交变电源(电火花计时器使用220V交变电源)、复写纸(或碳粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸.2.实验步骤(1)使用打点计时器获得3~5条纸带.(2)选择一条点迹清晰以便剖析的纸带,测出纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt。
(3)用刻度尺检测第1个点到第n个点间的位移Δx。3.数据处理(1)检测纸带的平均速率若电源频度为50Hz,则从打第1个点到打第n个点人教版测量平均速度教案,纸带的运动时间为Δt=0。02(n-1)s,纸带的位移为Δx,纸带的平均速率v=。把检测和估算的结果填入表中.记录项实验次数点数n点界定出的间隔数n-1运动时间Δt/s位移Δx/m平均速率v/(m·s-1)12(2)用打点计时器检测瞬时速率①选取一条点迹清晰以便剖析的纸带.②从才能认清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点,每两个计数点间的时间间隔T=5×0。02s=0。1s.在纸带上用O、A、B、C、D、…标出那些“计数点”,如图3所示.图3用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD、…的距离是s1、s2、s3、s4、…,再借助x1=s1、x2=s2-s1、x3=s3-s2、x4=s4-s3、…确定出OA、AB、BC、CD、…之间的位移x1、x2、x3、x4、…。③运动物体在A、B、C、D、…各点的瞬时速率分别为vA=、vB=、vC=、vD=、…。4.注意事项(1)假如电源频度为50Hz人教版测量平均速度教案,在纸带上数出了n个点,这么它们的间隔数是(n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0。
02s。(2)先接通电源再带动纸带,手带动纸带时速率应快一些,以防点迹太密集.(3)估算计数点的瞬时速率时,Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间,即vn=。(2021·定远培英中学月考)(1)在某次实验中,某同事选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度对应的位置如图4所示.(打点计时器所用电源频度为50Hz)图4可求出A点到D点的距离是cm。(2)由实验数据可得A点到D点的平均速率是m/s;B点的瞬时速率是m/s。(结果均保留两位有效数字)答案(1)4。10(2)0。140。13二、速度-时间图象如图5所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频度为50Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点.每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示.图5(1)求出2、4计数点的瞬时速率并填入表格.v1v2v3v4v5v6数值/(m·s-1)0。200。610。700。70(2)在图6直角座标系中画出运动物体的速率—时间图象.图6(3)依据图象定性描述物体的运动情况.答案(1)0。
400。69(2)看法析图(3)看法析解析(1)因为相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以图中相邻两个计数点之间的时间间隔为0。1s,则v2=m/s=0。40m/s,v4=m/s=0。69m/s。(2)依据(1)表格中数据在直角座标系中描点,之后连线得到v—t图象如图所示.(3)从v-t图象中看出,物体在0~4s内做加速运动,4~6s内物体做匀速运动.(多选)做直线运动的物体,其v-t图象如图7所示,下述判定正确的是()图7A.物体在1s末改变运动方向B.物体在前3s内运动