高一物理必修一第一章.ppt

人教课标版高中物理必修,第一章运动的描述,两种打点计时器,电磁打点计时器,电火花计时器,(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?(3)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1.4-1所示。(4)解释电火花计时器的工作原理?如图1.4-2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?(5)打点计时器的打点周期取决于什么因素？(6)打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?,思考与讨论：,阅读课本P19-20,一、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？,频率是50HZ，周期是0.02s,振片的打点频率取决与什么？与纸带的运动有关吗？,电磁打点计时器：,线圈振片振针永久磁铁复写纸限位孔,6v以下交流电50赫兹,一、电磁打点计时器,作用：,记录一定时间内位移的仪器,二、电火花计时器,1、构造：2、原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘、纸盘轴放电3、工作电压：220V、50Hz交流电,尖端放电,电火花打点计时器：,开关正负脉冲输入接线柱限位孔墨粉纸盘,220v交流电50赫兹,作用：,记录一定时间内位移的仪器,限位孔,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,必须使用交流电。打点频率相同为50Hz，两个点间的时间间隔为0.02s。,共同点,不同点,三、打点计时器的作用,1、测时间(电源频率50Hz，每隔_秒打一个点)2、测位移3、研究纸带研究物体运动,思考：与频闪照相相比，最大的缺点.,0.02,作用：,计时仪器，并且能记录一定时间内位移。,阻力较大,四、练习使用打点计时器1实验原理电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压是46V,电源频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点.电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点.如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点子之间的间隔,就可以了解在不同时间里,物体发生的位移和速度的大小及其变化,从而了解物体运动的情况.,四、练习使用打点计时器,(1)电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?(2)振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?(3)使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有哪些？(4)开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处?(5)处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少?(6)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?,思考与讨论：,四：练习使用打点计时器,打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法,1.把打点计时器固定在桌子上，对照说明卡了解它的结构。,2.按照说明把纸带装好。,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，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个点到地n个点的运动时间。,5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。,在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值。,教材P20,注意事项打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。,五、用打点计时器测量瞬时速度,用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么？(2)测量包含这个点的一段时间内的位移x,同时记录对应的时间t,填入第21页中设计好的表1中.(3)根据v=x/t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入第21页表2中.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况.,思考与讨论,疏密与速度的关系,纸带的处理测量平均速度,从某个点开始,向后数若干点,如果数出n个点，这些点所对应的时间为秒;用刻度尺量出第一个点到第n个点的距离x。,教材P21,0.02(n-1),利用公式v=x/t可求出D点到G点的平均速度-为E点的瞬时速度,五、用打点计时器测量瞬时速度,五、用打点计时器测瞬时速度,如何更精确地测出E点的瞬时速度？,原则：准确性可行性,位置,初识制表,0.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00,V,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。,0,1234567,t/10-1s,v/(ms-1),六、用图象表示速度,1、图象特点：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？,1、画出纵、横坐标，并标上相应的物理量的符号2、选择合适的单位3、确定合适的最小分度,教材P22,4、曲线拟合,注意“顺势”和“平滑”让描绘出的点尽量分布在曲线的两侧,？,六、用图象表示速度,1、图象特点：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4、速度时间图象（v-tgraph）,手是如何运动的？,六、用图象表示速度,1、在方格纸上建立直角坐标系，纵轴表示速度v，横轴表示时间t2、根据表中的v、t数据，在坐标系中描点3、用一条平滑的曲线把这些点连起来,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,练习：,练习：绘V-t图象,六、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,v-t图象：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,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,D,七、借助传感器测试速度,用超声波测速度阅读课本P23页内容，用超声波测速度有几种方法？哪一种好？请分析图1.4-5中超声波测汽车速度的原理，图中是超声波发射时脉冲，脉冲经汽车发射后超声波测速仪接收到的脉冲，依次类推,八、气垫导轨和数字计时器,阅读课本P24页“科学漫步”，气垫导轨有什么作用？光电门是如何工作的？这样测出的速度是平均速度还是瞬时速度？精确程度如何？,小结,1.电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。2.v-t图象：表示做直线运动物体的速度随时间的变化的规律。,课堂小结：,1、计时器的结构和名称。2、计时器的使用。3、纸带的打印点和测量点3、根据纸带测量平均速度和瞬时速度的方法4、实验数据的记录和处理方法5、v-t图的物理意义,计时点、计数点,0,1,2,3,0.02s,?s,计时点,计数点,0.1s,练习1、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),练习2、对纸带上的点迹说法正确的是？A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移,(ABD),练习3、打出的点迹不够清晰的原因可能是？,A：电源电压偏低B：永磁体磁性不足C：振针位置过高D：复写纸陈旧E：振动片不在永磁体的中央,(ABCDE),练习4、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),练习5、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,练习6、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7、采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？,A：该用6v直流电源,B；电源电压越低越好,C：用平整的纸带，不用皱折的纸带,D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜,CD,练习8、关于纸带的应用,下列说法正确的是()A.用纸带可以较准确地读出时间B.利用纸带可以较准确地测出某点的瞬时速度C.利用纸带可以较准确地测出某段时间内的平均速度D.为了较准确地测定某点速度,所取的相应时间越短越好,AC,练习9、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上不需要测量直接得到的物理量是（）A时间间隔B位移C加速度D平均速度,练习10、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，振针每隔0.02s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50Hz时，数据计算仍然是按照每隔0.02s打一个点来处理的则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小?为什么?,A,偏大,练习11、电磁打点计时器是一种使用_(交流?直流?)电源的_仪器，它的工作电压是_伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔_s打一次点。,交流、计时、4-6、0.02,练习12、关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()A用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差；B相邻计数点间的时间间隔是相等的；C相邻计数点间的距离应当是相等的；D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。练习13、本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()A每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0.10sB每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.08sC每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0.08sD每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10sE每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s,ABD,A,练习14、接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是：()A先接通电源，后释放纸带；B先释放纸带，后接通电源；C释放纸带的同时接通电源；D先接通电源或先释放纸带都可以。练习15、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的?A