实验：用打点计时器测速度讲解.ppt

4．实验：用打点计时器测速度 ;※;下图是一幅表现鸽子飞翔时的一系列运动瞬间的照片，在这里，连续的运动被分离成了离散的“景”，瞬间的精彩被定格成了永恒，这是“相对论”在摄影艺术中应用的一个实例． 那么，在实验室我们如何记录瞬间的时间和运动呢？;1．该实验的目的是 速度． 2．实验所需的器材有：电磁打点计时器或 导线、木板． 3．电火花计时器是利用 在纸带上打出 而显示出点迹的 仪器，工作电压是 . 使用时， 套在纸盘轴上，并夹在 之间，当电源频率是50Hz时，它也是每隔 打一次点．;4．用打过点的纸带，如下图． 根据量出A、D间的距离Δx，和时间间隔Δt算出A、D间的平均速度 .用这个速度可以近似地表示纸带经过A点时的 ，如果Δt再小一些(如A、C之间或A、B之间)用平均速度代表A点的瞬时速度会 ．; (1)电磁打点计时器 ①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．它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在10V以下．当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点．;②电磁打点计时器的构造如图所示． ;③工作原理：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器．连接低于10V低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针也跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点．当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s.;(2)电火花计时器 ①电火花计时器使用交流电源，工作电压是220V. ②电火花计时器的构造如下图所示．;③工作原理：它是利用火花放电在纸带上打出孔而显示点迹的计时器．当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出系列点迹．当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上相邻两点间的时间间隔也是0.02s. ;(3)两种计时器的比较; (1)实验步骤： ①把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面． ②把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V的低压交流电源上． ③接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点．;④取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s. ⑤用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx. ⑥利用公式v＝ 计算出纸带在这段时间内的平均速度．;⑦把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3…. ;把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动. ②利用v－t图象分析物体的运动;Ⅰ.v－t图象 用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图象. Ⅱ.v－t图象的意义 v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹．;Ⅲ.匀速直线运动的v－t图象 ①匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图所示，直线a、b分别表示va＝4m/s，vb＝8m/s.;②从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图中画斜线的部分．;特别提醒： (1)电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V以下交流电源；电火花计时器使用220V交流电源． (2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材． (3)使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带． (4)手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集．; 电火花计时器工作时使用______电流，工作电压为______V，工作时的基本步骤是：①当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器； ②将电源线插入220V交流电源插座； ③把纸带从墨粉纸盘下面穿过； ④接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动． 上述步骤正确的顺序是______．;解析：若不知道电火花计时器的工作原理，就无法选择工作电源的性质和电压的高低及工作程序；不了解构造，对各部件无法说出其名称，因此，应该认真阅读电火花计时器使用说明，了解各部分构造的名称和使用方法．我们在使用任何新产品之前都应该如此，养成习惯． 答案：交流；220；③②④①; 电磁打点计时器是一种使用交流