辽宁省朝阳县柳城高级中学高中物理 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1.ppt

4 实验 用打点计时器测速度 用打点计时器测速度 你左手拿一块表 右手拿一支笔 请你同桌拉动一张宽约1cm的长纸带 使纸带在你的笔下沿着直线向前移动 每隔1s用笔在纸上点一个点 思考一下 相邻两点间的距离跟纸带的速度有什么关系 如果牵动纸带的快慢不均匀 对相邻两点间的时间有没有影响 纸带速度越大 相邻两点间的距离越大 纸带速度与相邻两点的时间无关 电磁打点计时器 电火花计时器 一 打点计时器能够按照相同的时间间隔 在纸带上连续打点的仪器 二 电磁打点计时器1 构造 2 原理 3 工作电压 交流6v以下 1 纸带放在复写纸上面还是下面 2 限位孔有什么作用 思考 下面 防止纸带向两侧偏移 三 电火花打点计时器1 构造 2 原理 脉冲电流经放电针 墨粉纸盘放电3 工作电压 交流220v双纸带法 尖端放电 四 打点周期t1 打点计时器的打点周期t由输入电源的频率f决定 频率f 每秒打点的次数 赫兹hz 周期t 打一次点所经历的时间 秒s t 1 f2 我国交流电的f均为50hz 故打点周期t 0 02s即 每隔0 02s打一个点相邻两个点之间的时间间隔为0 02s 比较这两种打点计时器 谁的精确性高 为什么 电火花计时器纸带运动时受到的阻力比较小 实验误差就较小 打点周期相同 t 0 02s 1 打点方式不同 电磁打点计时器 利用振动的振针打点电火花计时器 利用火花放电打点 2 电源电压不同 电磁打点计时器 6v以下交流电电火花计时器 220v交流电 3 精确性不同 振针打点时与纸带接触 会对纸带产生阻碍作用 而火花放电基本不会阻碍纸带的运动 两种打点计时器的共同点与不同点 五 打点计时器的作用1 直接测出 1 两点间的时间间隔 f为50hz时 相邻两点的时间间隔 t 1 f 0 02s 若共有n个点 则有个时间间隔 若两点间间隔n个点 则有个时间间隔 2 两点间位移 刻度尺测量 读数估读一位 注意单位统一2 间接测出 纸带速度 纸带的运动情况 物体运动情况 n 1 n 1 1 固定打点计时器2 装好纸带 连接好电源3 启动电源 拉纸带 打完点后立即关闭电源 六 练习使用打点计时器 七 纸带的处理 研究纸带的运动情况 速度 1 测平均速度 一段时间或者一段位移的平均速度 1 要测的量 2 关系式 点迹密集的地方速度小 2 测瞬时速度用包含测量点在内的一小段位移的平均速度来表示该测量点的瞬时速度 用包含了测量点e在内的一小段位移dg的平均速度来表示点e的瞬时速度 包含测量点的位移取得太小 造成计时不便 且容易引起较大误差 选的太大 会影响瞬时速度的精确性 所以要根据实际情况选取这段位移 研究方案 1 从纸带上能看清的点开始 每5个时间间隔取一个测量点 依次标为a b c d e 2 测量包含测量点在内的一小段位移 x 做好记录 3 测量各段位移对应的时间 t 做好记录 4 由平均速度公式 求出包含各测量点在内的各小段位移的平均速度 做好记录 xaxbxcxdxe 5 以打第一个测量点a作为计时开始 记为t 0 依次记录好各测量点对应的时刻 6 以包含测量点在内的一小段位移的平均速度作为测量点的瞬时速度 做好记录 7 用图象法表示变化规律 1 以速度v为纵轴 时间t为横轴 在方格纸上建立直角坐标系 2 根据表中的这些数据描出各点 注意标度选取得宜 使图像尽可能充满整个坐标纸 3 用平滑的曲线连接各点 v t图象 描述速度和时间关系的图象 0 10 20 30 4 0 40 30 20 1 更直观 手是如何运动的 注意铅笔作图 实例探究 一同学在使用打点计时器时 纸带上点不是圆点而是一些短线 这可能的原因是 a 接在直流电源上b 电源电压不稳c 电源频率不稳d 打点针压得过紧解析 a 接在直流电源上不会打点 a错 b 打点与电压是否稳定无关 点痕重轻与电压有关 b错 c 频率不同打的点仍为圆点 故c错 d 打点针压得过紧 针和纸接触时间长 打出一些短线 d正确 答案 d 实例 某同学在 用打点计时器测速度 的实验中 用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况 在纸带上确定出a b c d e f g共7个计数点 如图1 4 4所示 其相邻点间的距离如图中所示 每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0 10s 1 试根据纸带上各个计数点间的距离 每个0 10s测一次速度 计算出打下b c d e f五个点时小车的瞬时速度 并将各个速度值填入下表 要求保留3位有效数字 2 将b c d e f各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中 并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 0 400 0 479 0 560 0 640 0 721 单位 m s 实例 绘v t图象 五 速度i时间图象 v t图象中速度的正负表示物体的运动方向 试分析物体的运动情况 练习 一物体的v t图如下所示 则下列说法正确的是a 物体做曲线运动b 物体做直线运动c 物体做往复运动d 物体一直向一个方向运动 本节小结 打点计时器 具有计时 测速的功能 的作用 通过研究纸带 间接的反应物体运动情况 1 打出的点越密 则运动越慢 2 若打出的点间距相等 则物体做匀速直线运动