高中物理 第一章 实验 用打点计时器测速度课件2 新人教版必修1.ppt

用打点计时器测速度 第一章 1 4实验 中国作为世界四大文明古国之一 发明计时器历史悠久 你知道哪些计时器 沙漏 摆钟 手表 秒表 原子钟 日晷 一 两种打点计时器 电磁打点计时器 电火花计时器 1 电磁打点计时器1 构造2 原理3 工作电压 6v以下 直流 交流 当给电磁打点计时器通电后 线圈产生磁场放在线圈中的振片被磁化 由于线圈通的是交变电流 电流方向不断变化 振片就会因反复地受到向上 向下的吸引而不停地振动起来 当交变电流的频率是50hz时 电磁打点计时器的振针每0 02s打下一个点 4 电磁打点计时器的使用用限位孔限定纸带 复写纸压在纸带的上面 通电 振片带动振针打点 若纸带运动 其上就会留下一行小点 如由物体带动纸带运动 物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离 运动时间可由该距离上点痕的数目计算 穿孔压复通电打点 2 电火花计时器1 构造 2 原理 脉冲电流经放电针 墨粉纸盘到纸盘轴 产生电火花3 工作电压 220v 尖端放电 4 电火花计时器的使用使用时 墨粉纸盘套在纸盘轴上 把纸带穿过限位孔 当接通电源 按下脉冲输出开关时 计时器发出的脉冲电流经放电针 墨粉纸盘到纸盘轴 产生火花放电 于是在运动的纸带上就打出一行点迹 这种计时器工作时 纸带运动时受到的阻力比较小 实验误差也比较小 套轴穿孔通电按脉打点 电火花计时器是 利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点 而显示出点迹的计时仪器 思考 在使用火花打点计时器时 为什么要用上下两条纸带 双层纸上下夹着墨粉纸盘增大摩擦 使纸带运动带动纸盘转动 充份利用各处墨粉 两条纸带中 上边的是记录实验结果的 下边的是起辅助作用的 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器 它每隔0 02s打一个点 由于电源频率是50hz 纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置 研究纸带上所打点的间隔就可以了解物体运动的情况 相同点 打点频率相同 不同点 a 打点方式不同 3 两种打点计时器的共同点与不同点 电磁打点计时器 是振针上下振动 通过复写纸在纸带上打点电火花计时器 是电火花将墨粉蒸发到纸带上打点纸带运动受阻较小 实验误差较小 b 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c 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 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 二 练习使用打点计时器 1 了解打点计时器的结构和使用要求 注意事项 把打点计时器固定好 2 按照说明连接使用仪器并把纸带装好 3 启动电源 用手水平地拉纸带 纸带上就打出一行小点 随后立即关闭电源 4 取下纸带 观察点子的分布情况 选择适当的计数点 注意计数点间的时间间隔 5 用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离 把测量数据填入自己设计的表格中 2 50 5 49 8 99 13 01 单位cm oabcd 2 50 0 42 2 99 3 50 4 02 0 50 0 58 0 67 三 用打点计时器测量瞬时速度 v 0 3700 4730 5700 6740 7830 8830 9801 00 0 1234567 t 0 2s v m s 1 四 纸带处理 相等的时间内位移相等 匀速直线运动 相等的时间内位移增大 加速直线运动 相等的时间内位移减小 减速直线运动 1 判断物体的运动规律 下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带 其中 平均速度最大的是哪一条 a 2 计算变速直线运动中某段的平均速度 0abcde x1 表1 纸带在某段时间内的平均速度 6 5 0 10 0 0770 0 770 d f两点离e越近 算出的平均速度越接近e点的瞬时速度 然而d f两点过小则测量误差增大 应该根据实际情况选取这两个点 3 用打点计时器测量瞬时速度 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 用毫米刻度尺测量的情况如图所示 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 保留两位有效数字 0 35 0 35 0 42 5 0 06 0 06 0 06 0 06 0 06 0 30 2 68 9 00 2 25 1 80 1 35 1 00 0 167 0 225 0 300 0 375 0 447 0 300 每隔两点选一个点 0 0 24 0 18 0 12 0 06 0 30 0 125 0 250 0 188 0 488 0 350 0 413 x0 x1 x4 x5 x m v m s 1 0 50 0 75 1 00 1 40 1 65 1 95 选择每 个点取一个计数点 如图1 4 6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 则打计数点1 4时纸带的瞬时速度分别为 图1 4 6 如图是甲 乙两物体运动的速度图象 正确的是a 物体甲处于静止状态b 物体乙刚开始时以5m s的速度与甲物体同向运动c 物体乙在最初3s内的位移是10md 物体乙在最初3s内的路程是10m bd 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 某物体的运动规律如图所示 下列说法中正确的是 a 物体在第1s末运动方向发生变化b 第2s内 第3s内的速度方向是相同的c 物体在第2s内返回出发点 向反方向运动d 在这7s内物体的位置始终不会为负值 d 我国使用的交流电的频率是50hz 而美国使用的交流电的频率为60hz 同样的纸带实验 纸带长度 拉动纸带的速度完全相同 在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点的个数 a 一样多b 在美国多c 在我国多d 不能确定 b 若一质点从t 0开始由原点出发 其v t图象如图所示 则该质点 a 当t 1s时 离原点最远b 当t 2s时 离原点最远c 当t 3s时 回到原点d 当t 4s时 回到原点 bd 用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测