高考物理打點計時器實驗總結
高考的腳步越來越近了,高考物理想在原有的基礎上提分,這就要求考生要掌握一定的知識量,並且能夠將所學的知識運用到題目中去。以下是小編為您整理的關於的相關資料,供您閱讀。
用打點計時器測速度時中間時刻瞬時速度,等於這段時間的平均速度。以下是用打點計時器測速度實驗操作,請考生仔細掌握。
一. 教學內容:實驗:用打點計時器測速度
二. 教學重點 :
1. 瞭解誤差有關常識和有效數字運算相關知識.
2. 學會使用打點計時器。
3. 能根據紙帶計算物體運動的瞬時速度。
4.用打點計時器測速度物理實驗:會用描點法描繪物體的速度?D?D時間圖象,並從中獲取物理資訊。
三. 教學難點:
處理紙帶的方法,用描點法畫圖象的能力。
四. 重點、難點解析:
***一***誤差和有效數字
1. 誤差
測量值與真實值的差異叫做誤差。誤差可分為系統誤差和偶然誤差兩種。
***1***系統誤差的特點是在多次重複同一實驗時,誤差總是同樣地偏大或偏小。系統誤差具有確定的方向性,因此找出其產生的原因後,可採取適當的措施減小或消除它。
***2***偶然誤差總是有時偏大,有時偏小,並且偏大和偏小的機會相同。減小偶然誤差的方法,可以多進行幾次測量,求出幾次測量的數值的平均值。這個平均值比某一次測得的數值更接近於真實值。
2. 有效數字
帶有一位不可靠數字的近似數字,叫做有效數字。
***1***有效數字是指近似數字而言。
***2***只能帶有一位不可靠數字,不是位數越多越好。
凡是用測量儀器直接測量的結果,讀數一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數值***可靠數字***後,再向下估讀一位***不可靠數字***,這裡不受有效數字位數的限制。
間接測量的有效數字運算不作特別要求,運算結果一般可用2~3位有效數字表示。
從儀器上讀出來的數值,經常有一位數是估計出來的,或多或少存在著誤差。例如米尺的最小刻度是mm***0.001m***,那麼用米尺測量長度可讀到十分之一毫米***0.0001m***。0.001m這一位可以從米尺上讀出來,是可靠的,0.001m位前面的數都是可靠數,0.0001m這一位是測量者估讀出來的,估讀的數字因人而異,因此是有疑問的,稱為存疑數。由於0.0001m位已存疑,在它以後各位數的估讀已無必要。我們把可靠數加上最後一位存疑數,一起記錄下來,統稱為有效數字。
***二***打點計時器原理及使用
1. 電磁打點計時器
教師佈置學生對照儀器看說明書,引導學生注意其重點:觀察打點計時器並閱讀其使用說明書,明確電磁打點計時器的結構、各部分的名稱、工作原理及使用方法。
電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,如圖1所示。工作電壓為4V~6V。當電源的頻率是50Hz時,它每隔0.02s打一次點。通電以前,把紙帶穿過限位孔,再把套在軸上的複寫紙片壓在紙帶的上面。當接通電源時,線圈產生的交變磁場使振動片***由彈簧鋼製成***磁化, 0.02s。位於振片一端的振針就跟著上下振動起來。這時,如果紙帶運動,振針就在紙帶上打出一系列小點。
電磁打點計時器
電磁打點計時器使用低壓交流電源工作,大家想一想能不能使用直流電源,為什麼?
使用時電源插頭直接插在交流220 V插座內,將裁成圓片***直徑約38 mm***的墨粉紙盤的中心孔套在紙盤軸上,將剪下整齊的兩條普通有光白紙帶***20 mm×700 mm***從彈性卡和紙盤軸之間的限位槽中穿過,並且要讓墨粉紙盤夾在兩條紙帶之間。這樣當兩條紙帶運動時,也能帶動墨粉紙盤運動,當按下脈衝輸出開關時,放電火花不至於始終在墨粉紙盤的同一位置而影響到點跡的清晰度。也可以用上述尺寸的白紙帶和墨粉紙帶***位於下面***做實驗,還可以用兩條白紙帶夾著一條墨粉紙帶做實驗;墨粉紙可以使用比較長的時間,一條白紙帶也可以重複使用,應注意降低實驗成本。
從原理上考慮,電火花計時器跟電磁打點計時器相比,哪個更好些,誤差可能會更小?
小結:電火花計時器使用中運動阻力極小,這種極小阻力來自於紙帶運動的本身,而不是打點產生的,因而系統誤差小,計時精度與交流電源頻率的穩定程度一致***脈衝週期誤差不大於50s,這一方面也遠優於電磁打點計時器***,同時它的操作簡易,使用安全可靠***脈衝放電電流平均值不大於5A***。
打點計時器能記錄哪些資訊?
答案:B
答:將複寫紙套在複寫紙定位銷上,推動調節片,可調節複寫紙位置。將紙帶從複寫紙圓片下穿過。
問題2:振針打的點不清晰或打不出點可能是哪些原因?怎樣調整?
答:因打點計時器是按間歇工作設計的,故長期工作可能會因線圈發熱而損壞。
電火花計時器的紙帶安裝方法:
使用電火花計時器在紙帶上打點,安裝紙帶的方法有兩種:一種是用一條紙帶從墨粉盤下穿過,打點時墨粉盤不隨紙帶轉動,電火花只將墨粉盤上某一位置的墨粉蒸發到紙帶上,打出的點跡顏色較淡,打過一條紙帶後要將墨粉盤轉一角度再打另一條紙帶。學生實驗時可採用這一方法。另一種是用兩條紙帶,將墨粉盤夾在中間,拖動紙帶時由於兩條紙帶的摩擦作用,墨粉盤會隨紙帶轉動,電火花將墨粉盤上不同位置的墨粉蒸發到紙帶上,所以打出的點跡顏色較重。墨粉盤上面的一條紙帶沒有點跡,可重複使用。用一條紙帶打點時,紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力較小,用兩條紙帶打點時摩擦阻力較大。不管用哪種方法,打完紙帶後應立即切斷電源。
問題4:處理紙帶時,從能夠看清的某個點開始,往後數出若干個點。如果數出n個點,這些點劃分出來的時間間隔數是多少?,T為相鄰兩個字母之間的時間間隔。用這個平均速度代表紙帶經過E點時的瞬時速度vE =vDF。
可以大致表示E點的瞬時速度,D、F兩點離E點越近,算出的平均速度越接近E點的瞬時速度。然而D、F兩點距離過小則測量誤差增大,應該根據實際情況選取這兩個點。
根據粗略表示某點瞬時速度的方法,選擇合適的計數點,測量包含這個點的一段時間內的位移Δx,同時記錄對應的時間Δt,填入教材第23頁中設計好的表1中。
算出剛填完的表1中各點附近的平均速度,把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度,抄入教材表2中。從該表中能粗略看出手拉紙帶運動的速度變化情況。