物理人教版必修一同步课件：1.4实验用打点计时器测速度资料.ppt

第一章 运动的描述 学案4　实验：用打点计时器测速度 目标定位 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会使用打点计时器. 2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度. 3.理解速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动. 知识探究 自我检测 一、了解打点计时器 1.作用及分类 打点计时器是一种使用 (填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔 打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的 及在一段时间内的 .供高中学生实验用的打点计时器有 打点计时器和 计时器两种. 知识探究 交流 0.02 s 时间 位移 电磁 电火花 2.电磁打点计时器 (1)工作电压： 以下的 (填“交流”或“直流”)电源. (2)原理：接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下, 便振动起来，带动其上的 上下振动.这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点. 6 V 交流 振片 振针 3.电火花计时器 (1)工作电压： V (填“交流”或“直流”)电源. (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生 ，于是在运动的纸带上就打出一行点迹. 4.两种打点计时器误差比较 计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小. 220 交流 火花 放电 电火花 二、练习使用打点计时器 1.实验步骤 (1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带. (2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V低压交流电，电火花计时器接220 V交流电). (3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源. (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)×0.02 s. (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. 2.注意事项 (1)打点前应把手停在靠近打点计时器的位置. (2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带. (3)打点之后应立即关闭电源. (4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位. 三、用打点计时器测量平均速度和瞬时速度 1.根据纸带计算平均速度 用刻度尺测出n个点之间的间距Δx，n个点之间的时间Δt＝(n－1)×0.02 s.则平均速度v＝ . 2.根据打点计时器计算瞬时速度 (1)原理：取包含某一位置在内的一小段位移Δx，根据v＝ 测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代 表纸带经过该位置的瞬时速度.一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移来计算. 如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝ . 图1 (2)数据处理：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、……，如图2所示，依次测出各点到O点的距离，再算出OA、AB、BC、……的距离x1、x2、x3、……. 图2 把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况. 位置 A B C D E F G v/(m·s－1)               3.注意 为了减小实验误差，A、B、C、D……不一定是连续计时点，比如可以间隔T＝0.1 s(即每隔四个点)取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即v＝ . 四、用图象表示速度 问题设计 某同学根据打出的纸带，算出的各计数点的速度见下表. t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 v/(m·s－1) 0.70 0.90 1.10 1.15 1.20 1.23 1.40 1.30 (1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立平面直角坐标系，在图3中作出物体的v－t图象. 图3 答案　 (2)v－t图象是不是质点运动的轨迹？从v－t图象中可以知道哪些信息？ 答案　v－t图象不是质点运动的轨迹.从v－t图象中可知任意时刻速度的大小和方向. (3)若质点做匀速直线运动，其v－t图象有什么特点？ 答案　匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线. 典例精析 例1　使用打点计时器时应注意(　　) A.无论使用电磁