记录物体的运动信息、物体运动的速度.doc

第二讲 记录物体的运动信息、物体运动的速度 三．记录物体的运动信息 方法设计 1. 当物体运动得不太快或要求精确度不太高时，可直接记录物体运动的位置、时间等，可用尺子和秒表直接测量物体运动的位移和时间。 2. 当物体运动得太快或要求精确度较高时，可用频闪照相、数字计数器、打点计时器等记录物体运动的信息。 实践与检验 器材选择：电磁打点计时器 （1）构造：电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器，构造如图1-3-2所示。 （2）电磁打点计时器使用交流电源，工作电压为4V~6V。 （3）工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打下一系列的点。 （4）当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。 操作指南 1. 将打点计时器固定在长木板的一端，连接好电路。 2. 按图1-3-4把一条细绳栓在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩玛，让小车可以在钩玛的牵引下运动，把纸带穿过打点计时器的限位孔，并将纸带的一端固定在小车的后面。 3. 把小车停在靠近打点计时器处，启动打点计时器后，放开小车，让小车拖动纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点。随后立即关闭电源。 4. 取下纸带，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？由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间。 5. 用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。在进行实验测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值。 分析论证 如果运动的物体带动纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上各点之间的间隔，就可以了解在不同时间里，物体发生的位移等，从而了解物体运动的情况，所以纸带记录了物体运动的信息。 例1.图1-3-5是3张骑摩托车的频闪照片。请仅凭对照片的观察，初步判断照片中摩托车的运动分别属于什么运动。 例2. 图1-3-7是一位同学用打点计时器所得到的两条纸带甲和乙，他将两条纸带上下并排放在一起进行比较，哪条纸带运动得比较快？在图中的A、B两点之间，两条纸带运动的时间之比是所少？ 基础训练 1. 如图1-3-8所示，是一同学利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为（ ） A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳定 C. 电源的频率不稳定 D. 打点针压的过紧 2. 针对第2题出现的问题，应如何调节（ ） ①降低电源的频率 ②提高电源的电压 ③降低电源的电压 ④缩短振针的长度 A. ①② B. ①④ C. ②④ D. ③④ 3. 电磁打点计时器是一种使用_________电源的_________仪器，其工作电压是_________， 打点计时器的打点周期为_________s，电火花打点计时器的工作电压是_________V。使用 电磁打点计时器时，纸带应穿过_________，复写纸应套在_________上，并要放在纸带的 _________面。 四. 物体运动的速度 探究点1. 平均速度 1. 平均速度的定义 物理学中，把运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所需时间的比值，叫做平均速度。平均速度用符号表示。 2. 平均速度的定义式： 3. 平均速度的矢量性：平均速度的方向与时间t内发生的位移s的方向相同。 4. 平均速度的意义 粗略地描述变速直线运动的物体在时间t（或位移s）内运动的快慢程度和方向。 5. 平均速度的单位 国际单位是米每秒。符号是m/s（或m/）。常用的还有千米每小时（km/h）、厘米每秒（cm/s）等。 例1. 假如你们学校教室、寝室、食堂的位置关系如图1-4-1所示，放学后你直接去食堂吃饭，用了2min到食堂，你的同学先去寝室拿东西而后立即赶到食堂，结果用了4min，那么你们各自运动的速度是多少？ 探究点2 瞬时速度 1. 瞬时速度 （1）定义：物体在从到这样一个较小的时间间隔内，越小，运动快慢的差异也就越小，运动的描述就越精确。如果非常非常小，就可以认为表示的是物体在时刻的速度，这个速度叫做瞬时速度。 （2）矢量性：瞬时速度也是一个矢量，它的方向就是物体此时刻的运动方向，即物体在运动轨迹上过该点的切线方向。 （3）意义：瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢和方向。 2