人教版高一物理必修一课件：1.4用打点计时器测速度（共18张PPT）

1、 电磁打点计时器电磁打点计时器 电磁打点计时器 1 .工作电压：4v6v 低 压交流电。 2 .振针打点 3 .频率为50Hz ，每 0.02s打一个点， 4.纸带要从两个两个限位孔 和复写纸下面下面穿过。 工作原理图工作原理图 电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振 片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写 纸上使纸带上打出一系列的点。纸上使纸带上打出一系列的点。 电火花打点计时器 电火花打点计时器电火花打点计时器 1. 工作电压；220v 交流电 2. 电火花打点 3 .频率；50Hz ，每0.02s 打一个点， 4

2、.用两条纸带夹住墨粉纸盘。 5.注意事项:交流、电压 220V,先通电等待12s后 拖动纸带或释放物体、先 切断脉冲输出开关后拾取 纸带 优点：阻力较小 电火花打点计时器电火花打点计时器 工作原理：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过 放电针、墨粉纸盘到纸盘 轴，产生火花放电，于是 在运动的线带上就打出一 行点迹. 正脉冲输入插座 负脉冲输入插座 墨粉纸盘 纸带 电火花计时器 类类 型型 比较比较电磁打点计时器电磁打点计时器电火花打点计时器电火花打点计时器 所用电所用电 源源 4 46 V6 V低压交流低压交流220 V220 V交流交流 打点方打点方 式式 振针打点振

3、针打点电火花打点电火花打点 时间间时间间 隔隔 每隔每隔0.02 s0.02 s打一次点打一次点每隔每隔0.02 s0.02 s打一次点打一次点 实验误实验误 差差 振针和纸带接触会影振针和纸带接触会影 响纸带运动，误差较响纸带运动，误差较 大大 火花放电不会影响纸火花放电不会影响纸 带运动，误差较小带运动，误差较小 两种打点计时器有什么区别两种打点计时器有什么区别？ 热点一热点一 打点计时器的构造、原理、使用打点计时器的构造、原理、使用 【例例1】电磁打点计时器是一种使用电磁打点计时器是一种使用_电源的计时仪器，它的工作电压电源的计时仪器，它的工作电压 _，当电源频率是，当电源频率是50 H

4、z时，它每隔时，它每隔_s打一次点。使用打点打一次点。使用打点 计时器时，纸带应穿过计时器时，纸带应穿过_，复写纸应套在，复写纸应套在_上，并要放在纸带上，并要放在纸带 的的_面；应把面；应把_电源用导线接在电源用导线接在_上；打点时应先上；打点时应先_， 再让纸带运动。再让纸带运动。 低压交流低压交流 6V以下以下0.02 限位孔限位孔定位轴定位轴 上上低压交流低压交流接线柱接线柱 接通电源接通电源 【名师支招名师支招】正确掌握打点计时器的构造、工作原理、使用方正确掌握打点计时器的构造、工作原理、使用方 法等是做出正确判断的关键。法等是做出正确判断的关键。 【解析解析】电磁打点计时器是一种测

5、量时间的仪器，使用电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用6 V以下以下 的低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上的两个点的低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上的两个点 之间的时间间隔为交流电的周期，使用打点计时器时，纸带应穿过之间的时间间隔为交流电的周期，使用打点计时器时，纸带应穿过 限位孔，复写纸套在定位轴上，打点时要先接通电源，再让纸带运限位孔，复写纸套在定位轴上，打点时要先接通电源，再让纸带运 动。动。 1 使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中： (1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为在如下基本步骤中，正确的排列

6、顺序为_。 A.把电火花计时器固定在桌子上把电火花计时器固定在桌子上 B.安好纸带安好纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通接通220 V交流电源交流电源 E.按下脉冲输出开关，进行打点按下脉冲输出开关，进行打点 (2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 _上，还要检查上，还要检查_是否夹在两条纸带是否夹在两条纸带 之间。之间。 A B D E C 纸盘轴纸盘轴墨粉纸盘墨粉纸盘 公式：公式： 计时点实际打的点 计数点每隔相同点数取的点 练习：如图所示，是每隔练习：如图所示，是每隔4个计时点取一个计数点个

7、计时点取一个计数点 算出算出B,C,D三点的瞬时速度，并作出三点的瞬时速度，并作出 vt 图图 2.算出 Vb= Vc= Vd= 【例例2】在在“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤 有有 (遗漏步骤可编上序号遗漏步骤可编上序号G、H) _。 A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在平板上，并接好电源将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C.把一条细绳拴在小车上，细绳

8、跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码 D.取下纸带取下纸带 E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善将以上步骤完善,并按合理顺序填写在横线上。并按合理顺序填写在横线上。 _。 【名师支招名师支招】实验操作的技巧：实验操作的技巧： (1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 (2)应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释

9、放小车。应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车。 (3)小车另一端所挂的钩码的个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小车另一端所挂的钩码的个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太 小，使各段位移无较大区别，加速度大小以能在约小，使各段位移无较大区别，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出的纸带上清楚地取出7个计数点为宜。个计数点为宜。 (4)应选择点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点应选择点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别计数点和计时点有区别)，弄，弄 清楚所选的时间间隔清楚所选的时

10、间间隔T等于多少秒。等于多少秒。 (5)纸带运动时，要减少纸带与打点计时器的限位孔间的摩擦。纸带运动时，要减少纸带与打点计时器的限位孔间的摩擦。 (6)要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码。要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码。 (7)要在小车到达滑轮前，用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止车掉在地上或撞坏滑轮。要在小车到达滑轮前，用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止车掉在地上或撞坏滑轮。 【解析解析】A中应先接通电源，再放开纸带。中应先接通电源，再放开纸带。D中应先断开电源，使打点计时器停止工中应先断开电源，使打点计时器停止工 作。应补充作。应补充G.换上纸带，重复实验三次。合理顺序

11、应为：换上纸带，重复实验三次。合理顺序应为：B F E C A D G A中应先接通电源，再放开纸带。中应先接通电源，再放开纸带。D中应先断开电源，使打点计时器停止工作。中应先断开电源，使打点计时器停止工作。 G.换上纸带，重复实验三次。换上纸带，重复实验三次。合理顺序应为：合理顺序应为：B F E C A D G 热点二热点二 实验操作技巧实验操作技巧 【例例3】某同学在某同学在“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”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，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， 在在 纸带上确定出纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共共7个计

12、数点，其相邻点间的距离如图个计数点，其相邻点间的距离如图1-4-10所示，每两个相邻所示，每两个相邻 的计数点之间的时间间隔为的计数点之间的时间间隔为0.10 s。 (1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将五个点时小车的瞬时速度，并将 各个速度值填入下式（保留三位有效数字）各个速度值填入下式（保留三位有效数字） vB=_ m/s，vC=_ m/s， vD=_ m/s，vE=_ m/s， vF= _m/s。 (2)将将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图各个时刻的瞬时速度标在如图1-4-11所

13、示的所示的 坐标纸上，坐标纸上， 并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图象。并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图象。 (3)根据根据(2)中画出的中画出的v-t图象，求得小车运动的加速度为图象，求得小车运动的加速度为_m/s2。 (保留两位有效数字保留两位有效数字) 【解析解析】(1)利用利用vn=(xn+xn+1)/(2T)，求打，求打B、C、D、E和和F点时的瞬时点时的瞬时 速度，即得以上答案。速度，即得以上答案。 (2)先将先将(tn，vn)点标在坐标纸上，然后再用平滑的曲线连结各点，即点标在坐标纸上，然后再用平滑的曲线连结各点，即 得得v-t图象。图象。 (3)利用利用v-t图象的斜

14、率可求出加速度图象的斜率可求出加速度a=v/t0.80 m/s2。 【名师支招名师支招】(1)利用纸带进行计算，要注意三点：利用纸带进行计算，要注意三点： 计数点是如何取的；计数点是如何取的； 长度采用了什么单位；长度采用了什么单位； 所给的纸带数据是谁与谁之间的距离。所给的纸带数据是谁与谁之间的距离。 (2)作作v-t图线时，要使描得的点尽可能地分布在直线的两侧，偏差过大的点不予考虑。图线时，要使描得的点尽可能地分布在直线的两侧，偏差过大的点不予考虑。 (3)由由a=v/t，求，求a时，要在图线上取两个相对较远的点。时，要在图线上取两个相对较远的点。 图图1-4-10 图图1-4-11 0.

15、4000.479 0.5600.640 0.721 0.780.80均可均可 热点三热点三 实验数据的处理实验数据的处理 1. 答：电磁打点计时器误差较大。因为电磁打点时答：电磁打点计时器误差较大。因为电磁打点时 振针与复写纸对纸带的摩擦力较大，而电火花相对阻力较振针与复写纸对纸带的摩擦力较大，而电火花相对阻力较 小，另外，电磁打点时容易出现振针压的过紧、过松、复小，另外，电磁打点时容易出现振针压的过紧、过松、复 写纸不好用都不易把点打清晰，所以电火花计时器误差较写纸不好用都不易把点打清晰，所以电火花计时器误差较 小。小。 问题与练习 2. 答：答： （1）纸带左端与重物相连。）纸带左端与重物

16、相连。 （2）取离）取离A点最近的两个点，求其两点间的平均速度点最近的两个点，求其两点间的平均速度 就可代替就可代替A点的瞬时速度。因为在点的瞬时速度。因为在A的附近取的点越近，用的附近取的点越近，用 平均速度代替平均速度代替A点的速度就越精确，而离点的速度就越精确，而离A最近的只能是最近的只能是 BC两点，所以如此。两点，所以如此。 3. 对甲：物体开始有初速度，方向为正，在运动对甲：物体开始有初速度，方向为正，在运动 过程中是大小不变，方向也不变的，所以甲是匀速直过程中是大小不变，方向也不变的，所以甲是匀速直 线运动，速度的大小方向都不变，运动方向也不变。线运动，速度的大小方向都不变，运动方