1.4实验用打点计时器测速度示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件.pptx

4实验：用打点计时器测速度;一、认识打点计时器

1．构造

以下图所示是电磁打点计时器和电火花打点计时器的构造图，规定能够理解各部件的名称及作用．;2．工作原理

(1)电磁打点计时器：它是运用电磁感应原理打点计时的一种仪器．当接在10V下列(普通确保在4V以上)的低压交流电源上时，线圈的磁场方向周期性变化，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就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迹．振片的振动周期与电源的电流变化周期一致，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s.;(2)电火花打点计时器：它是运用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器．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一系列点迹．当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s.;;二、用电磁打点计时器测量瞬时速度

1．测量原理

(1)用打点计时器测量瞬时速度的办法：以下图所示，测量出包含E点在内的DF两点间的位移Δx和时间Δt，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通过E点时的瞬时速度．;(2)能够大致表达E点的瞬时速度．D、F两点离E点越近，算出的平均速度就越靠近E点的瞬时速度．然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应根据实际状况选用这两个点．

(3)科学办法：由可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是Δt→0，即Δt很小，这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的近似办法．;2．实验环节

(1)如图甲，把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面．;(4)关闭电源，取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点；打下这些点，纸带的运动时间t是多少；打下这些点，纸带通过的位移x是多少，并用刻度尺测出这个位移；运用公式v＝算出纸带在这段时间内的平均速度．

(5)得出每段的平均速度，在规定不是很精确的状况下，此值就能够认为是该段纸带上任一点的瞬时速度．

(6)在纸带上找出持续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F，用刻度尺测量出相邻的两个点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，把数据填入下表．根据这些数据，能够判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动.;;(4)使用电火花打点计时器时，应注意把两条纸带对的穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．

(5)物体运动时，速度应快某些，以避免点迹太密集．;三、用图象来表达速度

为了更直观地反映物体的运动状况，我们能够用速度—时间图象来表达速度随时间的变化规律．;1．基本特性

以速度v为纵轴、时间t为横轴，建立平面直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描出一系列点，再用平滑曲线把这些点连接起来，就得到了一条能够描述速度v与时间t变化关系的图象(v-t图象)，简称速度图象．图象上的任一点表达某时刻的瞬时速度．匀速直线运动的速度图象是一条与时间轴平行的直线，如右图所示;2．物理意义

;3．图象与坐标轴包围的面积

v-t图象不仅能够直观地反映速度随时间变化的规律，并且能够反映某段时间t内发生的位移，这段时间内对应的位移就等于v-t图象与坐标轴及t的末时刻线所围面积的数值．如上图所示，在时间t0内b所发生的位移等于b与时间轴所夹的“面积”，即图中的阴影部分．

t轴上方的面积表达沿正方向发生的位移；t轴下方的面积表达沿负方向发生的位移，它们的代数和表达总位移．;【解析】A图象表明质点为静止状态，B图象的斜率k＝为一常数，即质点的速度不变，是匀速直线运动，C图象表明质点的速度不变，也是匀速运动，D图反映质点的速度在不停增大，因此只有B、C符合题意，故选B、C.

【答案】BC;【点拨】测出纸带上两点间的距离，数一下两点间有多少个时间间隔，即有多少个0.02s，用距离除以时间即得到平均速度．

点迹密集，表达相似时间内发生的位移小，即运动的速度较小．

〔说一说〕

百米赛跑时运动员的速度从始至终不变吗？如果有变化，你预计是如何变化的？某位运动员百米赛跑的成绩是10.57s，按照你的预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窗跑百米，他的v－t图象的形状可能有什么不同？;【点拨】运动员的百米赛跑中，速度变化较大．大致能够分为三个阶段：启动阶段，速度从零快速增大；中间阶段，这一阶段速度几乎不变；冲刺阶段，速度逐步增加到最大．如图甲所示．;;如上图所示的