高中物理 1.4 实验：用打点计时器测速度课件 新人教版必修1 .ppt

绵阳东辰国际学校胡明会 1 4实验 用打点计时器测速度 知识与技能1 知道电磁打点计时器和电火花计时器的构造和工作原理 2 会利用打出的纸带判断物体的运动时间和相应时间内的位移 3 会根据打点的纸带计算某段时间内的平均速度和某点时的瞬时速度 过程与方法1 通过本节的学习了解打点计时器的使用方法 2 通过本实验的具体操作 体会粗略确定物体速度的方法 会求某段时间的平均速度和某一时刻的瞬时速度 情感 态度与价值观通过本节课的学习 了解物理学在处理实际问题的实际应用 从而增强将物理知识应用于实践的意识 一 两种打点计时器 电磁打点计时器 电火花计时器 两种计时器之比较 都使用交流电源 打点频率相同 相邻两个打点的时间间隔相同 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 振针打点时与纸带接触 会对纸带产生阻力作用 而火花放电对纸带的运动阻力极小 相同点 不同点 记录物体运动的时间与位移 1 物体沿着直线运动时 其位移在不断变化 要研究物体的运动 我们首先要准确记录物体运动的信息 打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器 2 实验室常用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器 1 电磁打点计时器的使用 1 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 2 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 2 电火花计时器的使用 1 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 2 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 二 计时器的使用 3 操作步骤 1 了解打点计时器的结构和使用要求 注意事项 固定计时器 2 按照说明连接使用仪器并穿好纸带 3 启动电源 拉纸带 随后立即关电源 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 6 在进行实际测量之前 依据实验要求自己设计一个表格 用来记录以上测量值和填写相应计算的结果 1 某同学在用打点计时器做实验时 得到的纸带如图所示 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 振针压得过紧解析正常情况下 振针应该恰好敲打在限位板上 这样在纸带上才能留下点 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 当振针与复写纸的距离过小时 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 答案d 同步跟综训练 三 纸带处理 1 判断物体的运动规律 同步跟综训练 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 2 计算变速直线运动中某段的平均速度 0abcde x1 3 计算变速直线运动中某点的瞬时速度 0abcde 思考谁更接近c点的瞬时速度 同步跟综训练 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参考答案 d 同步跟综训练 4 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 解析由题意知 相邻两点间的时间间隔为0 02s a c间的距离为14mm 0 014m a d间的距离为25mm 0 025m 由公式v 得 vac m s 0 35m svad m s 0 42m sb点的瞬时速度更接近于0 35m s 答案0 350 420 35点评求某点瞬时速度时 我们应取此点两侧靠近此点的两点间的平均速度 但这两点并不是靠得越近越好 5 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 不能确定解析长度 拉动速度完全相同的纸带运动的时间出相同 频率越高 周期越小 打下的点个数就越多 答案b 同步跟综训练 四 用图像表示速度 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 a 以速度v为纵轴 时间t为横轴建立直角坐标系 用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度 再用平滑的曲线将各点连接起来 就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线 叫速度 时间图象 b 速度 时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律 根据速度 时间图象可以作出哪些判断或得出哪些结论 答案abc 当堂训练题 1 关于打点计时器在纸带上打出的点痕 下列说法中正确的是 a 点痕记录了物体运动的时间b 点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移c 点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况d 根据纸带上的点痕可以知道任一时刻运动物体的瞬时速度 当堂训练题 2 在使用打点计时器前应检查 abcd a 所用电源是否符合要求b 纸带是否平整c 打点周期的等时性是否良好d 复写纸安装是否正确3 由打点计时器打出的纸带可以直接得到 可直接测量得到 而不需经过计算 的物理量是 ab a 时间间隔b 位移c 加速度d 平均速度4 在使用打点计时器时 acd a 每打完一列点子就要切断电源b 不要移动圆形复写纸片的位置c 纸带一定要从两限位孔穿过 并且压在复写纸的下面d 侧向移动限位孔位置 在一条纸带上可以打出两列点 提高纸带的利用率 5 打点计时器所用的电源是50hz的交流电 其相邻点间的时间间隔是t 若纸带上共打出n个点 该纸带上记录的时间为t 则 a t 0 1