高中物理 第1章 实验 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 运动的描述 第一章 1 1 1集合的概念 4 实验 用打点计时器测速度 第一章 1 1 1集合的概念 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速度呢 1 1 打点计时器的原理及使用 实验原理 220 6 0 02 时间 平均 2 1 实验器材电磁打点计时器 或电火花计时器 学生电源 电火花计时器使用220v交流电源 刻度尺 纸带 复写纸 导线 坐标纸 2 实验步骤 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 把电磁打点计时器的两个接线柱接到 电源上 用打点计时器测速度 限位孔 纸带上面 6v的低压交流 接通电源开关 用手 拉动纸带 使它在水平方向上运动 纸带上就打下一系列点 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 t 用 测量出从开始计数的点到最后的点间的距离 x 水平 n 1 0 02s 刻度尺 平均速度 计数点 瞬时 把数据填入下表 根据数据判断纸带是否做匀速运动 利用v t图象分析物体的运动 一 实验时应注意的事项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 使用电火花计时器时 应注意把纸带正确穿好 墨粉纸盘位于纸带上方 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 使用电磁打点计时器的 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 7 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 二 利用v t图象分析物体的运动1 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 即得到如图所示的v t图象 2 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 3 匀速直线运动的v t图象 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 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 明洲同学从家中出发 沿平直的马路以一定的速率走到邮局 发信之后 沿原路以相同的速率返回 设出发时方向为正方向 则下图中能描述该同学运动情况的v t图象是 答案 b解析 规定出发时方向为正方向 返回时的速度为负 c错误 由于速率不变 所以d错误 a图表示的是两个物体的运动 1 电火花计时器工作时使用 电源 工作电压为 v 工作时的基本步骤是 当纸带穿过电火花计时器后 应及时关闭电火花计时器 将电源线插入220v交流电源插座 把纸带从墨粉纸盘下面穿过 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 1 打点计时器的使用 1 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 某同学在用打点计时器做实验时 得到的纸带如图所示 请你判断一下这可能是因为 a 打点计时器错接在直流电源上b 电源的电压不稳c 电源的频率不稳d 振针压得过紧 1 答案 d解析 正常情况下 振针应该恰好敲打在限位板上 这样在纸上才能留下点 当振针与复写纸的距离过大时 振针可能打不到复写纸 这时会出现有时有点 有时无点 如果振针与复写纸的距离过小 振针就会有较长的时间与复写纸接触 这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段 如下图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带 a b c d e为我们的纸带上所选的记数点 相邻计数点间的时间间隔为0 1s 试求打点计时器打下b c d各点时的瞬时速度 2 用纸带计算瞬时速度和平均速度 2 点评 通过以上问题的解答过程可以看出 在研究物理问题的过程中 物理思想和物理方法是十分重要的 在物理学的发展过程中 积累了许多很重要的研究问题的方法 即用某段时间内的平均速度 粗略 表示某点的瞬时速度就是其中的方法之一 说明 下一章我们学习到该物体做的是匀变速直线运动 b点瞬时速度就等于a到c这段时间的平均速度 并不像有些问题中只是一种近似 诸城一中2013 2014学年高一上学期期中 如图所示 打点计时器所用电源的频率为50hz 某次实验中得到的一条纸带 用毫米刻度尺测量情况如图所示 纸带在a c间的平均速度为 m s 在a d间的平均速度为 m s b点的瞬时速度更接近于 m s 2 答案 0 350 420 35 如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带 0 1 2 3 4 5 6是七个计数点 每相邻两个计数点之间还有四个点未画出 各计数点到0的距离如图所示 求出各计数点的瞬时速度并画出速度 时间图象 3 用图象表示速度 3 同理v3 0 61m s v4 0 69m s v5 0 70m s 以o点为坐标原点 横坐标表示时间 纵坐标表示速度建立直角坐标系 根据前面计算出的结果在直角坐标系中描点 然后连线得到速度 时间图象如图所示 如图甲所示是 用打点计时器测速度 实验时得到的一条纸带的一部分 从0点开始依照打点的先后 依次标为0 1 2 3 4 5 6 现测得0 1间的距离x1 5 18cm 1 2间的距离x2 4 40cm 2 3间的距离x3 3 62cm 3 4间的距离x4 2 78cm