《实验：检测纸带的平均速率和瞬时速率》运动的描述PPT
第一部份内容：实验目的
1．了解打点计时器的结构、工作原理及使用方式。
2．学会用打点计时器检测物体的速率。
3．能借助vt图象剖析实验数据，描述物体的运动。
实验原理
1．两种打点计时器的对比
2．检测平均速率：按照v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速率，Δx是纸带上两点间的位移，借助刻度尺检测，Δt是这两点间的时间间隔。
3．检测瞬时速率：运动物体在某一时刻或某一位置(比如纸带上某点)的瞬时速率可以简略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速率来表示。
实验器材
电磁打点计时器或电火花计时器、低压交流电源电火花计时器使用220V交流电源、复写纸或碳粉纸盘、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸。
实验步骤
1．了解打点计时器的结构测量平均速度实验报告结论，之后把它固定在椅子上。
2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6V的低压交流电源的接线柱相联接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下边(或把电火花计时器与220V交流电源联接，把纸带穿好，压在硒鼓纸盘下边)。
3．接通电源开关，用手水平地带动纸带，纸带上就打出一行小点，随即立刻关掉电源。
4．重复步骤(2)、(3)，获得3～5条纸带。
5．选择一条点迹清晰以便剖析的纸带，往前数n个点，n个点之间的间隔数为n－1，纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt＝0.02(n－1)s。
6．用刻度尺检测出第1个点到第n个点间的位移Δx。
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实验检测纸带的平均速率和瞬时速率PPT，第二部份内容：数据处理
1．检测纸带的平均速率
从打第1个点到打第n个点，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＝ΔxΔt。把检测和估算的结果填入表中。
2．用打点计时器检测瞬时速率
(1)选定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测量平均速度实验报告结论，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”，如图所示。
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＝x1＋x22T、vB＝x2＋x32T、vC＝x3＋x42T、vD＝x4＋x52T、…
3．用vt图象描述物体的速率
(1)以速率v为横轴，时间t为纵轴构建直角座标系。
(2)依据不同时刻的瞬时速率值，在座标系中描点。
(3)用平滑曲线把这种点联接上去，即得到v�Mt图象，如图所示。
偏差剖析
1．借助平均速率来取代运动物体在某计数点的瞬时速率会带来系统偏差。为减少偏差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速率。
2．分段检测计数点间的位移会带来偏差。减少此偏差的方式是一次检测完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别估算出各计数点间的位移。
3．画图时，描点、连线存在碰巧偏差，为减少偏差，应选定合适的座标单位，借助座标纸画图。
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实验检测纸带的平均速率和瞬时速率PPT，第三部份内容：学习考点
考点一实验原理与操作
[典例1]研究“用打点计时器测速度”的实验：
(1)[多选]实验中，除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带定滑轮的长木板、导线及开关外，在下边的仪器和器材中，必须使用的有。(填选项代号)
A．电流合适的50Hz低压交流电源
B．电流可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
(2)[多选]对于减少实验偏差来说，下述采取的方式中正确的有。
A．选定合适的n个点为计数点
B．使货车运动得尽量慢些
C．舍弃纸带上密集的点，只借助点迹清晰、点间间隔适当的那一部份进行检测、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
E．实验时尽量让货车远离打点计时器，释放货车后再接通电源
考点二数据处理和偏差剖析
[典例2]如图所示是一条借助频度为50Hz的打点计时器打出的纸带，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计时点未画出，测得各计数点到0点的距离已在图上标出，求各计数点的瞬时速率并画出vt图象。
[解析]1点是0和2间时间的中间时刻，求出0和2间的平均速率即可觉得是1点的瞬时速率，同理2、3、4、5点的瞬时速率也可求出。0和6两个点的瞬时速率不便求出，之后画出图线，注意相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s。各段时间的平均速率作为中间时刻的瞬时速率分别为：v1＝0.195m/s；v2＝0.40m/s；v3＝0.61m/s；v4＝0.69m/s；v5＝0.70m/s，再以O点为座标原点构建直角座标系，横座标表示时间，纵座标表示速率，在直角座标系中描点，之后连线得到v�Mt图象如图所示。
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