用打点计时器测速度.ppt

高一物理 必修1 实验 用打点计时器测速度 第四节 展示细节 有助于更好的研究过程 体会 时间特点 时间间隔相同位移特点 位移间隔在增大怎样研究运动 再看频闪照相 能否设计更方便测量的与 频闪照相 类似的方法 最好直接测量位移且要保证时间间隔相等 一种方案 机器的发明可以帮助完成 不可能的任务 思考 电磁打点计时器 电火花计时器 下面请同学们观察打点计时器并阅读其使用说明书 明确 电磁打点计时器的结构 各部分的名称 工作原理及使用方法 1 电磁打点计时器 1 原理 2 构造 3 工作电压 交流4 6V 2 电火花计时器 1 构造 2 原理 脉冲电流经放电针 墨粉纸盘放电 3 工作电压 交流220V 尖端放电 交流与讨论 1 从原理上考虑 电火花计时器跟电磁打点计时器相比 哪个更好些 误差可能会更小 电火花计时器使用中运动阻力极小 这种极小阻力来自于纸带运动的本身 而不是打点产生的 因而系统误差小 计时精度与交流电源频率的稳定程度一致 脉冲周期不大于50 s 这一方面也远优于电磁打点计时器 同时它的操作简易 使用安全可靠 脉冲放电电流平均值不大于5 A 2 打点计时器能记录哪些信息 时间和位移 3 打点计时器的作用 1 测时间 电源频率50Hz 每隔0 02秒打一个点 2 测位移 3 研究纸带 研究物体运动 课堂活动请同学们阅读教材中的实验步骤提示 试着打出一根纸带出来 请大家思考 纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的 怎样将纸带上的点变成相关的数据 0 5 10 0 1s末的位置 0 2s末的位置 出发点 1 操作步骤 1 固定计时器 2 穿纸带 3 先启动电源 再拉纸带 随后立即关电源2 纸带的简单处理 测平均速度 1 需测量的量 2 关系式 疏密与速度的关系 位移和时间 V x t 请按照正确的步骤再打出一根纸带并测出手移动的平均速度 三 纸带处理1 判断物体的运动规律 疏密与速度的关系 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 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 3 计算变速直线运动中某点的瞬时速度 0ABCDE 注意 如果取离c点越接近的两点来求平均速度 这个平均速度越接近c点的瞬时速度 但是距离太小会使测量误差增大 应该根据实际情况选取这两个点 0 24 0 32 V2 0 0095 0 04 0 24 OABCD 2 50 5 49 8 99 13 01 0 458 0 541 0 627 单位cm 四 用图象表示速度 在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度 要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于图象 1 图像特点 直观2 常用作图法 1 描点作图 2 据函数关系式作图3 作图步骤 1 建系 2 描点 3 作图 少了什么 是折线 还是曲线 拟合 思考 3 描出的点是不连续的 之所以要用平滑曲线来 拟合 实验中描出的点 是因为各个时刻都有速度 速度随时间是连续变化 实验中又不可能把所有时刻的速度都测出来 思考与讨论 百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗 如果有变化 你估计是怎样变化的 某位运动员的百米赛跑的成绩是10 57s 按照你的估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学跑百米 他的v t图象的形状可能有什么不同 纸带在几个时刻的瞬时速度试画出v t图象 0 1234567 t 10 1s v m s 1 v t图象应用1 能读出速度V 时刻t的对应关系2 观察出速度V随时间t的变化关系3 能判断物体的运动规律 匀速直线运动 加速直线运动 t1 v1 减速直线运动 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点 这些点的距离不一定相等 但这些点能说明A 运动物体在一段时间内的位移B 运动物体在一段时间内的运动快慢C 运动物体在某时刻的位置D 运动物体的运动性质 ABCD 课堂练习 2 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀 下列判断正确的是A 点子密集的地方物体的运动速度比较大B 点子密集的地方物体的运动速度比较小C 点子不均匀说明物体在做变速运动D 点子不均匀说明打点计时器有故障 BC 3 在你练习使用打点计时器时 小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点 根据你所打出纸带 在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时A 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C 必须通过计算全程的平均速度来计算D可以通过测量每相邻两点间的距离 看其是否相同来判断 D 练习 如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带 每5个打点选一个计数点 各计数点对应在刻度尺上的示数已在图中示出 单位是cm 交流电源50Hz 计数点间隔时间为T Vc 0 10s 0 20m s 1 电磁打点计时器 靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点2 电火花计时器 靠产生电火花放电蒸发墨粉打点3 计时器的使用 注意使用方法和领悟注意事项4 测量瞬时速度