高一物理必修1第一章第四节《实验：用打点计时器测速度》

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。,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/(ms-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,如图146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146,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t1s时，离原点最远B当t2s时，离原点最远C当t3s时，回到原点D当t4s时，回到原点,BD,用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，