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50s，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5A),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vt图象的草图如果是没有受过训练的同学跑百米，他的vt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/(ms-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