为您找到与高二物理打点计时器实验题相关的共200个结果:
物理公式教学是物理教学过程中的关键一环.搞好物理公式的教学,对于学生正确认识和掌握物理规律,以及应用物理规律都是十分重要的。接下来小编为大家整理了高二物理学习内容,一起来看看吧!
1、控制变量法
在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。
如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。
2、等效替代法
某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。
如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。
3、累积法
把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。
如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。
4、留迹法
有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。
如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。
5、外推法
有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。
例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。
6、近似法
在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。
7、放大法
对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。
高二这一年,是成绩分化的分水岭,成绩会形成两极分化:行则扶摇直上,不行则每况愈下。下面给大家分享一些关于高二物理解决物理实验难题的思维方法,希望对大家有所帮助。
设计物理实验时,利用对比实验,找出物理现象之间的同一性和差异性,从而揭示物理现象的本质规律,这种实验设计思维方法称为比较思维法。
1.条件比较:比较不同研究对象在不同的条件下的变化情况。如研究金属的电阻率随温度变化的情况。
2.过程比较:比较不同物理过程的现象的变化。如比较平抛运动和自由落体运动的过程,可推知平抛运动竖直方向的运动规律。
3.状态比较:比较物理现象在实验时间内初、末状态的变化。如比较酒精和水混合前后的总体积,可推知物体内分子之间有空隙。
物理是一门理论性很强的学科,有众多的概念和规律。在复习中,课本应是我们的立足点。读书,一定要读透,不要只是走马观花、浮光掠影地翻一遍;也不要对知识死记硬背,生吞活剥。下面小编给大家分享一些高二物理实验题得分技巧,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
一、审题要仔细,关键字眼不可疏忽
审题时一定要仔细,尤其要注意一些重要的关键字眼,不要以为是“容易题”“陈题”就一眼带过,要注意“陈题”中可能有“新意”。也不要一眼看上去认为是“新题、难题”就畏难而放弃,要知道“难题”也只难在一点,“新题”只新在一处。由于疏忽看错题或畏难轻易放弃都会造成很大的遗憾。
二、物理过程的分析要注意细节,要善于找出两个相关过程的连接点(临界点)
对于一个复杂的物理问题,首先要根据题目所描述的情景建立正确的物理模型,然后对物理过程进行分析,对于多过程的物理问题,考生一定要注意分析物理过程的细节,弄清各个过程的运动特点及相关联系,找出相关过程之间的物理量之间的关系,做到了这一点,也就找到了解题的突破口,难题也就变得容易了。
三、答题要规范,得分有技巧
从这几年的评卷来看,很多学生由于答题不规范,没有相应的应考技巧,导致丢失了很多应得之分,有些学生失分情况相当严重,一科达20分以上,其中不乏一些较好的学生。为避免这种情况,特别注意以下情形:
1.简洁文字说明与方程式相结合
有的考生解题是从头到尾只有方程,没有必要的文字说明,方程中使用的符号表示什么不提出;有的考生则相反,文字表达太长,像写作文,关键方程没有列出。既耽误时间,又占据了答卷的空间,以上两种情形都会导致丢分。所以在答卷时提倡简洁文字表达,关键处的说明配合图示和物理方程式相结合。
2.尽量用常规方法,使用通用符号
有些考生解题时首先不从常规方法入手,而是为图简便而用一些特殊奇怪的方法,虽然是正确的,但阅卷老师短时间不易看清。同样,使用一些不是习惯的符号来表达一些特点的物理量,阅卷老师也可能会看错。这是因为阅卷现场老师的工作量很重,每天平均阅卷2500多份,平均看一道题的时间不过几秒钟。
3.分步列式,不要用综合或连等式
高考评分标准是分步给分,写出每一个过程对应的方程式,只要说明、表达正确都可以得相应的分数;有些学生喜欢写出一个综合式,或是连等式,而评分原则是“综合式找错”,即只要发现综合式中有一处错,全部过程都不能得分。所以对于不会解的题,分步列式也可以得到相应的过程分,增加得分机会。
4.对复杂的数值计算题,最后结果要先解出符号表达,再代入数值进行计算
最后结果的表达式占有一定的分值,结果表达式正确计算过程出错,只会丢掉很少的分。若没有结果表达式又出现计算错误,失分机会很大。
还要提醒考生的是,由于网上阅卷需要进行扫描,要求考生字迹大小适中清晰。合理安排好答题的版面,不要因超出方框而不能得分。
高二这一年,是成绩分化的分水岭,成绩会形成两极分化:行则扶摇直上,不行则每况愈下。下面给大家分享一些关于高二物理解决物理实验难题方法,希望对大家有所帮助。
1、善于在高中物理的学习中与初中物理基础知识衔接,初中阶段的物理为你高中的学习打下了基础,你可以在高中物理的学习过程中,灵活运用思维方式转变,实现知识上的带入,在做物理题的过程中要全方位多角度地去考虑各种解题方法,不要局限于某一种解题思路,分析相关物理知识时,要及时总结规律,要有一双善于发现的眼睛和灵活的思辨能力。
2、我们要做好新的物理知识学习同时也要进一步加强已学过的知识点的巩固,思考新旧知识点之间的区别与联系,深化自己对于物理知识上的印象,避免遗忘知识点。
3、做好物理知识上的复习和预习工作,要有一个准确地复习计划,时刻按照计划开展复习工作,达到学过的知识不会被遗忘的目的,在学习新的知识点之前要做好预习工作,这样在上课过程中能够准确抓住老师所讲的物理重点与难点。
高一大家学习了很多物理知识,这些物理知识比较琐碎,因此在课下要及时的进行巩固复习,这样才能牢固掌握学习过的物理知识,下面是百文网小编精心整理的关于高一物理必修一期中知识点,供大家阅读。
教学目标
一、知识与技能
1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并学会使用打点计时器。
2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并学会测定平均速度。
3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
二、过程与方法
1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。
2.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来。培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。
三、情感、态度与价值观
1. 体验实验中理性思维的重要,既要动手,又要动脑。
2. 感受打点计时器的巧妙设计思路,,
3. 经历实验过程,,
教学重点
1. 学会使用打点计时器。
2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3. 会用描点法描绘物体的速度—时间图象,
教学难点
处理纸带的方法,
教学准备
打点计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、小车细线及钩码、坐标纸。
教学过程
一、导入新课
测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比较困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的,我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况。在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢。
课堂活动
作为同桌的两位同学合作,简易模拟打点计时器。
1. 同桌之间,一位同学手拿一支彩色画笔,另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动。按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次,或每秒2次),比比看,看谁牵动纸带的速度变化最小。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?
2.两位同学竞走比赛,为了比较他们的运动情况,现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走,然后通过他们的漏沙情况来判断他们的匀速运动情况和加速情况。
以上两个探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理。
学生总结:相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大,纸带运动的快慢不均匀,点子的间隔也不均匀,但对相邻两点间的时间间隔没有影响。
学生总结:参加竞走的两人若运动快慢比较稳定,则漏沙比较均匀,若加速运动,会发现快的时候漏沙少,慢的时候漏沙多。
二、进行新课
教师引导:在以上的活动中,同学们认识到了打点和漏沙可以体现物体运动的快慢。今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法,并用图象把这些速度形象地表示出来。
(一)电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如教材P19图1.4-1所示。工作电压为4 ~6 V。当电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为0.02s.位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
交流与讨论
教师提问:电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
学生回答:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02s.这个值正好是电源频率的倒数。
(二)电火花计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。使用时电源插头直接插在交流220V插座内,将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mm×700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本。
交流与讨论
教师提问:从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
学生回答:电火花计时器可能会更好些,因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些。
教师评论并系统总结:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50µs,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5 µA)。
教师提问:打点计时器能记录哪些信息?
学生回答:时间和位移。
下面的时间交给学生自主探究。
课堂练习
例题:电磁打点计时器的打点周期取决于( )。
A.交流电压的高低 B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸间的距离
答案:B
解析:电磁打点计时器的打点周期,即振针击打复写纸和纸带的周期,从它利用电磁感应打点的原理可知,振针是由振片带动振动的,而振片上下振动的周期就是线圈中磁场变化的周期,与所用交流电源的电流方向变化周期相对应。也就是交流电的周期,等于交流电的频率的倒数,即若使用电源的频率为50Hz,则交流电的周期为1/50s=0.02s。我国使用的交流电频率统一为50 Hz。
(三)练习使用打点计时器
学生自主阅读教材中的实验步骤提示。
指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据?
交流与讨论
针对问题,学生讨论实践后回答。
问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
学生回答:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片,可调节复写纸位置,将纸带从复写纸圆片下穿过。
问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?
学生回答1:可检查压纸框的位置是否升高,而阻碍了振动片,振针打不到纸带上,可将压纸框向下压恢复其原来位置。
学生回答2:可能是复写纸该换新的了。
学生回答3:可能是振动片的振幅太小,可调整振动片的位置。
学生回答4:可能是振针的位置太高,调整振针的位置,直到打出点为止。
学生回答5:我选的电压在4 V和6 V的情况下,打点的清晰度有点差别,电压高的时候稍清晰,所以可调高一点电压。
问题3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
学生回答:因打点计时器是按间歇工作设计的,故长期工作可能会因线圈发热而损坏。
投影展示:电火花计时器的纸带安装方法(让学生阅读):
使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源。
教师提问:处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?
学生回答:共(n-1)个。
学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器,自己设计表格,记录测量数据。
思考与讨论
教师提问:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
学生回答:测出两个点间的距离,数一下这两个点间共有多少个时间间隔,即有多少个0.02 s,用这个总距离去除以所需用的时间。
课堂练习
如图1-4-8所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动?
答案:B的各点分布较为均匀,是匀速运动。
(四)用打点计时器测量瞬时速度
思想方法,用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点,这种描述方法越准确。
示例:如教材P21图1.4-5,测量出包括E点在内的D、F两点间的位移和时间,算出纸带在这两点间的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度。
可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移,同时记录对应的时间,填入教材P21中设计好的表1中。
根据算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材P22表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。
(五)用图象表示速度
教师提问:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答。
学生回答:在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,根据表中各时刻的速度.将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v-t图象),简称速度图象。
学生具体操作描点。
教师引导:我们从根据实测数据所描的点,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律。为了更清晰,你可以把这些点用折线连起来。
在老师的提示和帮助下连线。
教师总结:速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,曲线反映的n规律应该与实际情况更接近。
指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍。
教师引导:我们现在来观察图象,可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况。
说一说:
百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10.57s,按照你的估计画出他在这段时间的v-t图象的草图。
如果是没有受过训练的同学跑百米,他的v-t图象的形状可能有什么不同?
参考提示:运动员的百米赛跑中,速度变化较大。大致可以分为三个阶段:启动阶段,速度从零迅速增大;中间阶段,这一阶段速度几乎不变;冲刺阶段,速度逐渐增到最大。
若是没有受过训练的同学跑百米,他的速度可能是先增加到最大,然后又逐渐减小。
实践与拓展:
在学校举行的秋季运动会中,某同学获得了高一级100米赛跑的第一名,他的成绩是12.21s,按照你的估计画出他在比赛过程中的v-t图象。(思考提示:这位同学赛跑时的速度从始至终都是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样的变化?把这种变化用图线表示出来时,要考虑哪些描述运动的物理量?)
解析:100米赛跑时这位同学的速度不是从始至终保持不变的。起跑时从静止开始加速,速度迅速增大,然后以大致相等的速度完成后段路程。该运动员的速度图象要求具有的特征:(1)速度图线从零开始。(2)能反映开始的加速段和后来的匀速,图线前段较陡,后段较平缓。(3)图线所圈的面积约为100米,可通过数格的方法进行,大于半格的算一个,小于半格的不算。
三、课堂小结
电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。v-t图象:表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小。形状一样的图线,在不同图象中所表示的物理规律不同。
四、布置作业
教材P24、25问题与练习1~4题。
五、板书设计
1.4 实验:用打点计时器测速度
1.电磁打点计时器:靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点。
2.电火花计时器:靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。
3.计时器的使用:注重使用方法和领悟注意事项。
4.测量瞬时速度:用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。
5.速度时间图象:以时间为横轴,速度为纵轴,描点连线作图。
高一大家会学习很多物理知识,这些物理知识比较琐碎,因此在课下要及时的进行巩固复习,这样才能牢固掌握学习过的物理知识,以下是百文网小编为您整理的关于高一物理打点计时器专项练习题及答案的相关资料,希望对您有所帮助。
1.C
2.C计时器所用电源是50 Hz的交流电,相邻点间的时间间隔T=s=0.02 s,它打出N个点,记录的时间t=(N-1)T,所以只有C正确.
3.B匀速直线运动中相等位移所用的时间相等.通过题意打点计时器打出的点与点之间的时间都相同,只要点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速直线运动.
4.D计算瞬时速度时,所取位移越短,算出的平均速度越接近瞬时速度,另一方面,某一点的平均速度更接近于这一段中间时刻的瞬时速度,所以A,B,C项不合适.CE间含两个打点间隔,ΔtCE=2T=0.04 s,D项对.
5.D小华去同学家和返回家中的两个过程中,速度等大反向,小华在同学家停留时,速度v=0,故可以表示他运动情况的是D项.
6.BCDA选项中,都应该把纸带穿过限位孔,但在使用电磁打点计时器时,是把轴上的复写纸片压在纸带的上面.而电火花计时器,是把墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条白纸带之间(若用一条纸带时,是把墨粉纸放在纸带的上面).B选项中先接电源,再拉动纸带,这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上,能较好地控制实验进行,B正确.C选项中拉动纸带的方向与限位孔平行,能减小纸带与限位孔之间的摩擦,C正确.为了防止实验过程中计时器的移动,实验前都要先把计时器固定在桌子上,D正确.
7.BC
8.AB根据打点计时器打出的纸带,我们可以知道相邻两点的时间间隔为0.02 s,还可以直接用刻度尺测出两点间的距离,即位移,至于平均速度、瞬时速度,必须用公式计算,所以A,B正确,C,D不正确.
9.电源接线柱线圈振片永久磁铁振针限位孔复写纸
10.0.30.48
解析:0~1两点间的平均速度v1== m/s=0.3 m/s,3~4两点间的平均速度v2== m/s=0.48 m/s.
11.(10分)某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时,其开始时的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.
12.(12分)如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,测量情况如图所示,求:
(1)纸带在A,C间的平均速度;
(2)纸带在A,D间的平均速度;
(3)B点的瞬时速度更接近于哪个平均速度?
13.(12分)如下图所示,为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02 s打一个点,图中O点为第一个点,A,B,C,D为每隔两点选定的计数点.根据图中标出的数据,打A,D点时间内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打OD点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
11.电磁打点计时器必须接交流电,而图上所接为直流电源,显然是个错误;开始时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,给测量带来不便,产生较大误差.
12.(1)0.35 m/s(2)0.42 m/s
(3)0.35 m/s
解析:从刻度尺上读出AC=0.0140 m,AD=0.0250 m;打点周期T=0.02 s,ΔtAC=0.04 s,ΔtAD=0.06 s.
由公式v=得
AC=0.0140÷0.04 m/s=0.35 m/s.
AD=0.0250÷0.06 m/s≈0.42 m/s,
B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.
13.见解析
解析:根据平均速度和瞬时速度的定义式求解.AD段的平均速度
AD== cm/s
≈154.17 cm/s.
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度
vB== cm/s
≈141.67 cm/s.
由于不知道OD点间有多少个点,也不知道OD段的时间间隔,无法算出OD段的平均速度.
物理实验是物理考试中比较重要的部分,需要大家掌握好。以下是百文网小编为您整理的关于的相关资料,希望对您有所帮助。
一、知识与技能
1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并学会使用打点计时器。
2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并学会测定平均速度。
3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
二、过程与方法
1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。
2.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来。培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。
三、情感、态度与价值观
1. 体验实验中理性思维的重要,既要动手,又要动脑。
2. 感受打点计时器的巧妙设计思路,,
3. 经历实验过程,,
教学重点
1. 学会使用打点计时器。
2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3. 会用描点法描绘物体的速度—时间图象,
教学难点
处理纸带的方法,
教学准备
打点计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、小车细线及钩码、坐标纸。
教学过程
一、导入新课
测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比较困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的,我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况。在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢。
课堂活动
作为同桌的两位同学合作,简易模拟打点计时器。
1. 同桌之间,一位同学手拿一支彩色画笔,另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动。按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次,或每秒2次),比比看,看谁牵动纸带的速度变化最小。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?
2.两位同学竞走比赛,为了比较他们的运动情况,现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走,然后通过他们的漏沙情况来判断他们的匀速运动情况和加速情况。
以上两个探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理。
学生总结:相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大,纸带运动的快慢不均匀,点子的间隔也不均匀,但对相邻两点间的时间间隔没有影响。
学生总结:参加竞走的两人若运动快慢比较稳定,则漏沙比较均匀,若加速运动,会发现快的时候漏沙少,慢的时候漏沙多。
二、进行新课
教师引导:在以上的活动中,同学们认识到了打点和漏沙可以体现物体运动的快慢。今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法,并用图象把这些速度形象地表示出来。
(一)电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如教材P19图1.4-1所示。工作电压为4 ~6 V。当电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为0.02s.位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
交流与讨论
教师提问:电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
学生回答:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02s.这个值正好是电源频率的倒数。
(二)电火花计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。使用时电源插头直接插在交流220V插座内,将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mm×700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本。
交流与讨论
教师提问:从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
学生回答:电火花计时器可能会更好些,因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些。
教师评论并系统总结:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50µs,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5 µA)。
教师提问:打点计时器能记录哪些信息?
学生回答:时间和位移。
下面的时间交给学生自主探究。
课堂练习
例题:电磁打点计时器的打点周期取决于( )。
A.交流电压的高低 B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸间的距离
答案:B
解析:电磁打点计时器的打点周期,即振针击打复写纸和纸带的周期,从它利用电磁感应打点的原理可知,振针是由振片带动振动的,而振片上下振动的周期就是线圈中磁场变化的周期,与所用交流电源的电流方向变化周期相对应。也就是交流电的周期,等于交流电的频率的倒数,即若使用电源的频率为50Hz,则交流电的周期为1/50s=0.02s。我国使用的交流电频率统一为50 Hz。
(三)练习使用打点计时器
学生自主阅读教材中的实验步骤提示。
指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据?
交流与讨论
针对问题,学生讨论实践后回答。
问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
学生回答:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片,可调节复写纸位置,将纸带从复写纸圆片下穿过。
问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?
学生回答1:可检查压纸框的位置是否升高,而阻碍了振动片,振针打不到纸带上,可将压纸框向下压恢复其原来位置。
学生回答2:可能是复写纸该换新的了。
学生回答3:可能是振动片的振幅太小,可调整振动片的位置。
学生回答4:可能是振针的位置太高,调整振针的位置,直到打出点为止。
学生回答5:我选的电压在4 V和6 V的情况下,打点的清晰度有点差别,电压高的时候稍清晰,所以可调高一点电压。
问题3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
学生回答:因打点计时器是按间歇工作设计的,故长期工作可能会因线圈发热而损坏。
投影展示:电火花计时器的纸带安装方法(让学生阅读):
使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源。
教师提问:处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?
学生回答:共(n-1)个。
学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器,自己设计表格,记录测量数据。
思考与讨论
教师提问:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
学生回答:测出两个点间的距离,数一下这两个点间共有多少个时间间隔,即有多少个0.02 s,用这个总距离去除以所需用的时间。
课堂练习
如图1-4-8所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动?
答案:B的各点分布较为均匀,是匀速运动。
(四)用打点计时器测量瞬时速度
思想方法,用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点,这种描述方法越准确。
示例:如教材P21图1.4-5,测量出包括E点在内的D、F两点间的位移和时间,算出纸带在这两点间的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度。
可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移,同时记录对应的时间,填入教材P21中设计好的表1中。
根据算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材P22表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。
(五)用图象表示速度
教师提问:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答。
学生回答:在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,根据表中各时刻的速度.将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v-t图象),简称速度图象。
学生具体操作描点。
教师引导:我们从根据实测数据所描的点,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律。为了更清晰,你可以把这些点用折线连起来。
在老师的提示和帮助下连线。
教师总结:速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,曲线反映的n规律应该与实际情况更接近。
指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍。
教师引导:我们现在来观察图象,可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况。
说一说:
百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10.57s,按照你的估计画出他在这段时间的v-t图象的草图。
如果是没有受过训练的同学跑百米,他的v-t图象的形状可能有什么不同?
参考提示:运动员的百米赛跑中,速度变化较大。大致可以分为三个阶段:启动阶段,速度从零迅速增大;中间阶段,这一阶段速度几乎不变;冲刺阶段,速度逐渐增到最大。
若是没有受过训练的同学跑百米,他的速度可能是先增加到最大,然后又逐渐减小。
实践与拓展:
在学校举行的秋季运动会中,某同学获得了高一级100米赛跑的第一名,他的成绩是12.21s,按照你的估计画出他在比赛过程中的v-t图象。(思考提示:这位同学赛跑时的速度从始至终都是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样的变化?把这种变化用图线表示出来时,要考虑哪些描述运动的物理量?)
解析:100米赛跑时这位同学的速度不是从始至终保持不变的。起跑时从静止开始加速,速度迅速增大,然后以大致相等的速度完成后段路程。该运动员的速度图象要求具有的特征:(1)速度图线从零开始。(2)能反映开始的加速段和后来的匀速,图线前段较陡,后段较平缓。(3)图线所圈的面积约为100米,可通过数格的方法进行,大于半格的算一个,小于半格的不算。
三、课堂小结
电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。v-t图象:表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小。形状一样的图线,在不同图象中所表示的物理规律不同。
四、布置作业
教材P24、25问题与练习1~4题。
五、板书设计
1.4 实验:用打点计时器测速度
1.电磁打点计时器:靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点。
2.电火花计时器:靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。
3.计时器的使用:注重使用方法和领悟注意事项。
4.测量瞬时速度:用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。
5.速度时间图象:以时间为横轴,速度为纵轴,描点连线作图。
电学实验是高中物理必考的重要内容,对物理电学实验的复习是很有必要的。以下是百文网小编为大家收集整理的高二物理电学实验知识点,希望对大家有所帮助!
看过"高二物理电学实验总结 "的还看了:
电学实验是高中物理必考的重要内容,高二物理电学实验知识点有哪些呢?以下是百文网小编为大家收集整理的高二物理电学实验复习资料,希望对大家有所帮助!
看过"高二物理电学实验复习资料 "的还看了:
用打点计时器测速度时中间时刻瞬时速度,等于这段时间的平均速度。高考物理打点计时器测速度实验操作是怎样的呢?下面是百文网小编为大家整理的高考物理打点计时器测速度实验操作复习资料,希望对大家有所帮助!
一. 教学内容:实验:用打点计时器测速度
二. 教学重点 :
1. 了解误差有关常识和有效数字运算相关知识.
2. 学会使用打点计时器。
3. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
4.用打点计时器测速度物理实验:会用描点法描绘物体的速度?D?D时间图象,并从中获取物理信息。
三. 教学难点:
处理纸带的方法,用描点法画图象的能力。
四. 重点、难点解析:
(一)误差和有效数字
1. 误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
(1)系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。系统误差具有确定的方向性,因此找出其产生的原因后,可采取适当的措施减小或消除它。
(2)偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2. 有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。
(1)有效数字是指近似数字而言。
(2)只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作特别要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
从仪器上读出来的数值,经常有一位数是估计出来的,或多或少存在着误差。例如米尺的最小刻度是mm(0.001m),那么用米尺测量长度可读到十分之一毫米(0.0001m)。0.001m这一位可以从米尺上读出来,是可靠的,0.001m位前面的数都是可靠数,0.0001m这一位是测量者估读出来的,估读的数字因人而异,因此是有疑问的,称为存疑数。由于0.0001m位已存疑,在它以后各位数的估读已无必要。我们把可靠数加上最后一位存疑数,一起记录下来,统称为有效数字。
(二)打点计时器原理及使用
1. 电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如图1所示。工作电压为4V~6V。当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,www.xuexidiyi.com振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为 0.02s。位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
电磁打点计时器
电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
使用时电源插头直接插在交流220 V插座内,将裁成圆片(直径约38 mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20 mm×700 mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本。
从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
小结:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期误差不大于50s,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5A)。
打点计时器能记录哪些信息?
答案:B
答:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片,可调节复写纸位置。将纸带从复写纸圆片下穿过。
问题2:振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?
答:因打点计时器是按间歇工作设计的,故长期工作可能会因线圈发热而损坏。
电火花计时器的纸带安装方法:
使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源。
问题4:处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?,T为相邻两个字母之间的时间间隔。用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度vE =vDF。
可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx,同时记录对应的时间Δt,填入教材第23页中设计好的表1中。
算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。
看过"高考物理打点计时器测速度实验操作复习 "的还看了:
高考的脚步越来越近了,高考物理想在原有的基础上提分,这就要求考生要掌握一定的知识量,并且能够将所学的知识运用到题目中去。以下是百文网小编为您整理的关于高考物理打点计时器实验总结的相关资料,供您阅读。
用打点计时器测速度时中间时刻瞬时速度,等于这段时间的平均速度。以下是用打点计时器测速度实验操作,请考生仔细掌握。
一. 教学内容:实验:用打点计时器测速度
二. 教学重点 :
1. 了解误差有关常识和有效数字运算相关知识.
2. 学会使用打点计时器。
3. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
4.用打点计时器测速度物理实验:会用描点法描绘物体的速度?D?D时间图象,并从中获取物理信息。
三. 教学难点:
处理纸带的方法,用描点法画图象的能力。
四. 重点、难点解析:
(一)误差和有效数字
1. 误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
(1)系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。系统误差具有确定的方向性,因此找出其产生的原因后,可采取适当的措施减小或消除它。
(2)偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2. 有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。
(1)有效数字是指近似数字而言。
(2)只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作特别要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
从仪器上读出来的数值,经常有一位数是估计出来的,或多或少存在着误差。例如米尺的最小刻度是mm(0.001m),那么用米尺测量长度可读到十分之一毫米(0.0001m)。0.001m这一位可以从米尺上读出来,是可靠的,0.001m位前面的数都是可靠数,0.0001m这一位是测量者估读出来的,估读的数字因人而异,因此是有疑问的,称为存疑数。由于0.0001m位已存疑,在它以后各位数的估读已无必要。我们把可靠数加上最后一位存疑数,一起记录下来,统称为有效数字。
(二)打点计时器原理及使用
1. 电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如图1所示。工作电压为4V~6V。当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,www.xuexidiyi.com振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为 0.02s。位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
电磁打点计时器
电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
使用时电源插头直接插在交流220 V插座内,将裁成圆片(直径约38 mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20 mm×700 mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本。
从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
小结:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期误差不大于50s,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5A)。
打点计时器能记录哪些信息?
答案:B
答:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片,可调节复写纸位置。将纸带从复写纸圆片下穿过。
问题2:振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?
答:因打点计时器是按间歇工作设计的,故长期工作可能会因线圈发热而损坏。
电火花计时器的纸带安装方法:
使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源。
问题4:处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?,T为相邻两个字母之间的时间间隔。用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度vE =vDF。
可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx,同时记录对应的时间Δt,填入教材第23页中设计好的表1中。
算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。
高三的同学已经开始了高考第一轮复习,在这一阶段的复习当中,我们要注重对基础知识的掌握。以下是百文网小编为您整理的高考物理匀变速直线运动知识点总结的相关资料,供您阅读。
1.大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定能看成质点。
2.平动的物体不一定能看成质点,转动的物体不一定不能看成质点。
3.参考系不一定是不动的,只是假定为不动的物体。
4.选择不同的参考系物体运动情况可能不同,但也可能相同。
5.在时间轴上n秒时指的是n秒末。第n秒指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一时刻。
6.忽视位移的矢量性,只强调大小而忽视方向。
7.物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。
8.位移也具有相对性,必须选一个参考系,选不同的参考系时,物体的位移可能不同。
9.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。
10.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
11.释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
12.使用电火花打点计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
13.“速度”一词是比较含糊的统称,在不同的语境中含义不同,一般指瞬时速率、平均速度、瞬时速度、平均速率四个概念中的一个,要学会根据上、下文辨明“速度”的含义。平常所说的“速度”多指瞬时速度,列式计算时常用的是平均速度和平均速率。
14.着重理解速度的矢量性。有的同学受初中所理解的速度概念的影响,很难接受速度的方向,其实速度的方向就是物体运动的方向,而初中所学的“速度”就是现在所学的平均速率。
高二物理学科学习方法_高二物理提高的学习方法
物理通过研究物质的性质、运动规律和相互作用力,为人类提供了更加深入和全面的认识和理解。这里给大家分享一些关于高二物理学科学习方法,供大家参考学习。
学物理只有开窍以后才能越学越顺畅,否则每学一块知识都是一个死结,会让物理学习非常痛苦。物理学习每一个知识点都要学透彻,不要急于去做题,如果没有掌握理论知识的话,做再多的题目也是无济于事,很多学生做题都是一知半解,以为看答案以后学会了就做下一道题目,其实每道题目都没有好好分析理解明白,一问到细节还是不会。
学物理不要依赖于答案或者是老师,而是自己会思考,拿过来一道题目不一定能一下子做出答案来,但是哪一步卡壳了就要仔细琢磨研究会它,下次绝对不能再出错。物理不是简单看公式摆在那里就能理解的,也是随便可以省略掉几个相互作用力的,而且方向在物理中很重要,一定要弄清楚。
高二综合物理学习方法_高二物理学习方法策略
物理研究物质的基本单位是原子和分子,通过对微观世界的探索来解释宏观现象,将微观和宏观联系起来。这里给大家分享一些关于高二综合物理学习方法,供大家参考学习。
学物理只有开窍以后才能越学越顺畅,否则每学一块知识都是一个死结,会让物理学习非常痛苦。物理学习每一个知识点都要学透彻,不要急于去做题,如果没有掌握理论知识的话,做再多的题目也是无济于事,很多学生做题都是一知半解,以为看答案以后学会了就做下一道题目,其实每道题目都没有好好分析理解明白,一问到细节还是不会。
学物理不要依赖于答案或者是老师,而是自己会思考,拿过来一道题目不一定能一下子做出答案来,但是哪一步卡壳了就要仔细琢磨研究会它,下次绝对不能再出错。物理不是简单看公式摆在那里就能理解的,也是随便可以省略掉几个相互作用力的,而且方向在物理中很重要,一定要弄清楚。
有效的高二物理学习方法与技巧_高二物理简单学习方法
物理通过不断探索和创新,推动了科学技术的发展和进步,为人类创造了更多的便利和福利。这里给大家分享一些关于有效的高二物理学习方法与技巧,供大家参考学习。
1.正确理解物理基本概念,熟练掌握物理基本规律
基本概念和基本规律是学习物理的基础,首先必须很好地掌握基本概念和规律。必须做到如下几点:(1)每个概念和规律是怎样引出来的?(2)定义、公式、单位或注意事项各是什么?(3)其物理意义或适用条件是什么?(4)与有关物理概念、规律的区别和联系是什么?(5)这些概念和规律在高中物理中的地位和作用是什么?(6)适度训练。
2.注意在阅读、语言表达及观察动手三个方面进行有效训练,制定合理目标
(1)在阅读能力训练上,能独立阅读教材,找出主要内容,写出读书笔记;(2)在语言表达能力训练上,能用正确的物理术语描述物理概念及规律,能把一般的物理过程表达出来;(3)在观察动手能力训练上,能细致观察物理现象,归纳出物理规律,能独立写出实验报告,处理实验数据。
3.独立主动地归纳总结
除课上认真听讲,做好课堂笔记外,课下还要在复习基础上重新整理课堂笔记,加强印象和记忆。每学完一章后,都要总结出详细的知识结构,从中掌握知识的内在联系和区别及其来龙去脉、纵横关系,建立起完整的知识体系,有助于同学们在分析物理过程中全面考虑问题,克服片面性。
4.重视建立物理模型,提高对物理问题分析能力
建立物理模型是研究物理问题的基本方法,是典型的“分析综合”思维方法的训练。同学们必须要善于学习,勤于思考,从教师讲解的典型例题和自己所做的习题中,归纳出各种物理模型,并明确其产生的条件和特征。当同学们头脑中有了建立物理模型的主观意识时,复杂的物理现象分解成的若干简单物理过程与物理模型联系起来,便使复杂的物理问题演变成一幅幅生动形象的物理画面,这样既丰富了同学们的想像力,也使问题迎刃而解,从而培养了同学们良好的学习习惯。
5.掌握各种物理思维分析方法的模式,进行正确思维
经常听到学生反映“老师讲课时听着都明白,自己做题时却不知从哪儿下手”,究其原因,就是学生还没有一个正确的思维方法。要想进行正确的思维,要做到以下三点:
(1)弄清物理基本概念和规律,使思维活动建立在概念和规律的基础上;
(2)要按物理内在规律进行思维,学生遇到一个问题,要弄清物体在什么条件下,遵从什么规律。需用什么公式,只要物理过程搞清楚了,题目就会容易做了;
(3)积累和总结几种物理思维分析方法模式,诸如受力分析法、等效代替法、运动状态分析法、能量状态分析法、电路等效变换法、电路中电势变化分析法等。我们所遇到的物理习题中有很多同类的习题,可以用类似的方法和步骤去解决。
6.强化“比较”和“类比”的思维方法训练
在学习中要经常做到,在表面上差异大的概念和规律通过“比较”找出他们的共性;对一些表面上相似的概念和规律,通过“比较”找出他们的差异,加深对概念和规律及物理现象的认识。例如“重力场”和“静电场”,表面看来存在着很大的差异,但它们之间有着共同点(同为势场),即重力和电场力做功与路径无关,因而可以引出重力势能和电势能的概念。再例如动量和功率,它们所具有的单位表面看来相似,但它们是根本不同的物理量。
另外对抽象的概念和规律的学习,还可采用“类比”法。例如电场、磁场像风一样,是看不见、摸不着的,但却是客观存在的。研究风时,可以从树枝摆动的方向、幅度来反映风力的方向和强弱;研究电场时引入检验电荷,研究磁场时引入通电导体,根据受力的大小、方向来研究电场,磁场的强弱和方向。用“类比”法可分解概念的难度,发展学生抽象思维能力。
7.强化思维训练
物理概念和规律建立之后,还要进行强化训练。强化思维训练是对基础知识的进一步加深巩固,是思维方法的具体应用,是使同学们灵活运用物理规律解决问题的有效手段。同学们要适量地多做一些物理练习题,特别要敢于做一些综合性较强、物理过程较复杂的练习题。通过不断训练 高中数学,不断归纳总结,才能提高解决问题的能力。在训练中要注意“一题多解”和“一题多变”,运用“一题多解”可以达到“弄清一道题,明白一串理”的目的;运用“一题多变”可以培养同学们应用知识,灵活解决问题的应变能力。
如何学好高二物理呢_如何高效学习高二物理
物理在应用方面具有广泛性,涉及到能源、材料、通信、医学等领域,对于推动人类社会的发展具有重要作用。这里给大家分享一些关于如何学好高二物理呢,供大家参考学习。
图象法
应用图象描述规律、解决问题是物理学中重要的手段之一、因图象中包含丰富的语言、解决问题时简明快捷等特点,在高考中得到充分体现,且比重不断加大。
涉及内容贯穿整个物理学、描述物理规律的最常用方法有公式法和图象法,所以在解决此类问题时要善于将公式与图象合一相长。
对称法
利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的实质,出奇制胜,快速简便地求解问题。像课本中伽利略认为圆周运动最美(对称)为牛顿得到万有引力定律奠定基础。
估算法
有些物理问题本身的结果,并不一定需要有一个很准确的答案,但是,往往需要我们对事物有一个预测的估计值、像卢瑟福利用经典的粒子的散射实验根据功能原理估算出原子核的半径。
采用“估算”的方法能忽略次要因素,抓住问题的主要本质,充分应用物理知识进行快速数量级的计算。
微元法
在研究某些物理问题时,需将其分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些“元过程”,然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理,进而使问题求解、像课本中提到利用计算摩擦变力做功、导出电流强度的微观表达式等都属于利用微元思想的应用。
整体法
整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。