人教版高中物理必修第一册第1章运动的描述3第2课时测量纸带的平均速度和瞬时速度速度—时间图像课件.ppt

学习目标1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,会正确使用打点计时器。(科学思维)2.理解根据纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。(科学探究)3.会用速度—时间图像表示速度,掌握描点作图的方法,会根据图像描述物体速度的变化情况。(科学思维)4.掌握科学探究的一般过程。(科学探究)基础落实·必备知识全过关一、两种打点计时器比较项电火花计时器电磁打点计时器结构图示??打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动电源频率为50Hz时打点周期s?0.02s记录信息位移、?0.02时间【要点提示】两种打点计时器均使用交变电源。二、测量纸带的平均速度和瞬时速度1.下图是打点计时器打出的一条纸带,若Δx=5cm,在D、G这两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是m/s。?2.上图中,可以用包含E点的DG间或DF间的平均速度来代表E点的瞬时速度,间的平均速度更接近E点的瞬时速度。?0.5DF三、练习使用打点计时器1.实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、、导线、复写纸片、低压交变电源(电火花计时器使用220V交变电源,频率都是50Hz)。刻度尺2.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过,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低压交变电源上。(3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向运动,纸带上就打下一系列点。随后立即电源。?(4)取下纸带,从能看得清的某个点(起始点)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,则纸带的运动时间Δt=s。?(5)用测量出从起始点到第n个点间的距离Δx。?(6)利用公式v=计算出纸带在这段时间内的。?(7)用刻度尺测量的两点间的距离,计算出平均速度,用来替代该点的瞬时速度。?限位孔关闭(n-1)×0.02刻度尺平均速度包含某点在内3.实验注意事项(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。(2)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。(3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。(4)使用电磁打点计时器(或电火花计时器)时,应让纸带穿过限位孔,复写纸(或墨粉纸盘)置于纸带上面。(5)使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。4.误差分析(1)利用平均速度来代替运动物体在某计数点的瞬时速度会带来系统误差。为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。(2)分段测量计数点间的位移会带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点的距离,再分别计算出各计数点间的位移。读数时应估读到毫米的下一位。(3)作图时,描点、连线存在偶然误差,为减小误差,应选取合适的坐标单位,利用坐标纸作图。四、用v-t图像描述物体的速度1.以为纵轴,为横轴建立直角坐标系。?2.根据不同时刻的值,在坐标系中描点。?3.用把这些点连接起来,即得到v-t图像。?速度v时间t瞬时速度平滑曲线易错辨析(1)两种打点计时器使用的电源都是220V的交变电源。()(2)使用50Hz的交变电源,则两种打点计时器打点的时间间隔都是0.02s。()(3)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待计时器稳定后再拉动纸带。()(4)纸带上两较近点间的平均速度可以近似代表这两点间某点的瞬时速度。()×电火花计时器使用220V交变电源,电磁打点计时器使用约为8V的交变电源。√√√重难探究·能力素养全提升探究点一根据纸带求解物体的运动速度知识归纳1.根据纸带的数据求平均速度如图所示,将打好点的纸带从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,比如共数出n个点,用刻度尺测出第1个点到第n个点的距离Δx,并算出这n个点的时间间隔,则平均速度,其中T=0.02s。2.粗略计算瞬时速度如图所示,当一段位移Δx对应的时间Δt很小时,可以大致表示C点的瞬时速度,即vC=,A、B两点离C点越近,算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度。然而A、B两点距离过小时,测量误差会增大,所以应根据实际需要及所用仪器的情况选取这两个点。【例