高中物理第1章运动的描述1.4实验用打点计时器测速度课件新人教版必修.ppt

中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？,计时器,曰咎,摆钟,秒表,壶漏,手表,原子钟,设计者：袁美巧,第4节实验用打点计时器测速度,第一章运动的描述,1、电磁打点计时器2、电火花计时器3、练习使用打点计时器4、用打点计时器测瞬时速度5、用图象表示速度,学习内容,导入新知,测定直线运动的基本方法及其装置,实验目的练习使用打点计时器及学会用打点计时器测量瞬时速度的研究方法，描绘速度时间图象。实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器）；纸带；刻度尺；学生电源（4-6V的交流电压档）；导线。,研究手运动的快慢,探究活动1,【探究活动】同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动，拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次）,探究活动2,认识打点计时器,工作电压：.打点周期：.打点方式：.记录信息：.,1.电磁打点计时器,交流电6V以下,利用振动的振针打点,T=0.02S,时间和位移,线圈,振片,振针,复写纸,限位孔,纸带,探究活动2,认识打点计时器,工作电压：.打点周期：.打点方式：.记录信息：.,2.电火花计时器,交流电220V,利用火花放电打点,T=0.02S,时间和位移,尖端放电,墨粉纸盘,纸带,220V,6V,0.02s,0.02s,两种打点计时器的比较,探究活动3,练习打点计时器,【实验步骤】,注意先接通电源，后拉动纸带,1.固定打点计时器,2.安装纸带,3.启动电源,用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源,4.取下纸带,纸带的处理1测平均速度,探究活动4,思考：如何计算1点到3点之间的平均速度？,01234567,（1）需测量的量：（2）关系式：,纸带的处理1测平均速度,探究活动4,请同学们根据表格1的要求，求出几段位移的平均速度,用打点计时器测量瞬时速度如下图在D、G这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度是多？可由公式v=x/t求出。这个速度可以代表E点的平均速度。,用打点计时器测量瞬时速度如果再取包含E点在内的DF，那么这两点间的平均速度就会更能准确地表示出E点的平均速度。从公式来看，如果距离E点越近，间隔时间越短，就越接近E点的瞬时速度，不过对于实际测量来讲，距离过小又会引起较大的测量误差。,纸带的处理2测瞬时速度,探究活动5,【思考】根据瞬时速度定义，应如何测量打3点时纸带的瞬时速度？,哪个更好？,纸带的处理2测瞬时速度,探究活动5,测量几个时刻的瞬时速度（0为计时起点）,0,用图象表示速度,探究活动6,0.02,0.04,0.08,0.06,0.10,0.12,0.14,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.40,(1)在方格纸上建立直角坐标系,(2)根据各v、t数据，将(v，t)作为一组坐标在坐标系中描点,1.作图步骤:,(3)用折线或平滑曲线把这些点连接起来，做出图线,2.速度时间图象(vt图象),注意事项认清使用哪种类型的打点计时器，打点计时器要固定水平拉动速度适中。拉得太慢，点密；拉得太快，点稀疏。打点计时器打点结束时要立刻切断电源。数点时不能从开始处数，而要向后看，从能够看清的某个点开始。,对于电磁打点计时器来说：若纸带上横线，说明：1、振针太低，压得太紧，2、电压过高若纸带上无点，说明：1、振针太高，2、复写纸无用，3、电压过低,0,1,2,3,0.02s,?s,计时点,计数点,测量距离：1、读数要估读mm下一位，如2.50cm；2、一次性测量,平均速度,由看得清的某个点开始，往后数,注意事项：计时点、计数点,除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：1借助传感器用计算机测速度图是一种运动传感器的原理，这个系统由A、B两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上A盒发射器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数,拓展：其它常用测速度的方法,拓展：其它常用测速度的方法,2利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电,拓展：其它常用测速度的方法,拓展：其它常用测速度的方法,3利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。,拓展：其它常用测速度的方法,图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。,拓展：其它常用测速度的方法,与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度的方法