【人教版】物理必修一：1.4《实验用打点计时器测速度》ppt课件

,第一章,运动的描述,学案4实验：用打点计时器测速度,目标定位,1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会使用打点计时器.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.理解速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动.,知识探究,自我检测,一、了解打点计时器,1.作用及分类打点计时器是一种使用(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的及在一段时间内的.供高中学生实验用的打点计时器有打点计时器和计时器两种.,知识探究,交流,0.02s,时间,位移,电磁,电火花,2.电磁打点计时器(1)工作电压：以下的(填“交流”或“直流”)电源.(2)原理：接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,便振动起来，带动其上的上下振动.这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点.,6V,交流,振片,振针,3.电火花计时器(1)工作电压：V(填“交流”或“直流”)电源.(2)原理：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，于是在运动的纸带上就打出一行点迹.4.两种打点计时器误差比较计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小.,220,交流,火花,放电,电火花,二、练习使用打点计时器,1.实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6V低压交流电，电火花计时器接220V交流电).(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源.,(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n1个，则纸带的运动时间t(n1)0.02s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离x.(6)利用公式v计算出纸带在这段时间内的平均速度.,2.注意事项(1)打点前应把手停在靠近打点计时器的位置.(2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带.(3)打点之后应立即关闭电源.(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位.,三、用打点计时器测量平均速度和瞬时速度1.根据纸带计算平均速度用刻度尺测出n个点之间的间距x，n个点之间的时间t(n1)0.02s.则平均速度v.2.根据打点计时器计算瞬时速度(1)原理：取包含某一位置在内的一小段位移x，根据v测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移来计算.,如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE.,图1,(2)数据处理：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、，如图2所示，依次测出各点到O点的距离，再算出OA、AB、BC、的距离x1、x2、x3、.,图2,把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.,3.注意为了减小实验误差，A、B、C、D不一定是连续计时点，比如可以间隔T0.1s(即每隔四个点)取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，x、t应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即v.,四、用图象表示速度,问题设计,某同学根据打出的纸带，算出的各计数点的速度见下表.,(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立平面直角坐标系，在图3中作出物体的vt图象.,图3,答案,(2)vt图象是不是质点运动的轨迹？从vt图象中可以知道哪些信息？,答案vt图象不是质点运动的轨迹.从vt图象中可知任意时刻速度的大小和方向.,(3)若质点做匀速直线运动，其vt图象有什么特点？,答案匀速直线运动的vt图象是与时间轴平行的直线.,典例精析,例1使用打点计时器时应注意()A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B.使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源,解析电磁打点计时器使用复写纸，电火花计时器不用复写纸，故A错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C正确；打点计时器不能长时间连续工作，故D正确.答案BCD,例2当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中正确的是()A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况D.纸带上的点越密，说明物体运动得越快,解析从打点计时器的用途出发对选项进行筛选.打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况，点迹越密物体运动越慢.答案ABC,例3如图4所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后每两个点取一个计数点依次标为0、1、2、3、4、5、6，现测得0、1间的距离x15.18cm，1、2间的距离x24.40cm,2、3间的距离x33.62cm,3、4间的距离x42.78cm,4、5间的距离x52.00cm,5、6间的距离x61.22cm(每0.02s打一次点).,图4,(1)根据测量数据，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.,解析某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示,将数值填入表格中.,答案见解析,(2)根据(1)中表格，在图5中画出小车的速度时间图象，并说明小车速度变化的特点.,图5,解析描点并连线得小车的速度时间图象.由图象可知，小车速度均匀减小.,答案见解析,1.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处.A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.,1,2,自我检测,交流,B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过，并压在下面.C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离x.D.切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间t.E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点.,1,2,限位孔,复写纸,(n1)0.02s,F.利用公式计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺序是.,1,2,BAEDCF,1,2,2