1-4实验用打点计时器测速度97_第1页
1-4实验用打点计时器测速度97_第2页
1-4实验用打点计时器测速度97_第3页
1-4实验用打点计时器测速度97_第4页
1-4实验用打点计时器测速度97_第5页
已阅读5页,还剩46页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理第四节第四节 实验:用打点计时器测速度实验:用打点计时器测速度人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理1知道电磁打点计时器和电火花计时知道电磁打点计时器和电火花计时器的构造和工作原理;器的构造和工作原理;2会利用打出的纸带判断物体的运动会利用打出的纸带判断物体的运动时间和相应时间内的位移;时间和相应时间内的位移;3会根据打点的纸带计算某段时间内会根据打点的纸带计算某段时间内的平均速度和某点时的瞬时速度的平均速度和某点时的瞬时速度学习目标学习目标人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理1构造:线圈、永久磁铁、振片、振针、构造:线圈、

2、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸、纸带等,如下图所示限位孔、复写纸、纸带等,如下图所示人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理2电磁打点计时器使用电磁打点计时器使用交流电源交流电源,电压在,电压在6V以下以下3工作原理:接通交流电源后,线圈中产生周期性工作原理:接通交流电源后,线圈中产生周期性变化的磁场,振片被磁化,其极性随线圈中磁场的变化而变化的磁场,振片被磁化,其极性随线圈中磁场的变化而变化,于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥变化,于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力,振片就上下振动,带动振针上下振动这时,如果纸力,振片就上下振动,带动振针上下振动这时,如果

3、纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上打上一系列的点带运动,振针就通过复写纸在纸带上打上一系列的点4当当电源频率是电源频率是50Hz时,它时,它每隔每隔0.02s打一个点打一个点5使用电磁打点计时器时,通电以前,把纸带穿过使用电磁打点计时器时,通电以前,把纸带穿过限位孔再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面接通限位孔再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动带动其上的振针上下振动人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理1电火花计时器使用电火花计时器使用交流电源交流电源,工作

4、电压是,工作电压是220V.2电火花计时器的构造如下图所示主要由脉冲输电火花计时器的构造如下图所示主要由脉冲输出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成成人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理3计时原理:计时原理:电火花计时装置中有一将正弦式交变电电火花计时装置中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置当计时器流转化为脉冲式交变电流的装置当计时器接通接通220V交流电源时,按下脉冲输出开关,交流电源时,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴产生火花放电,利用

5、火花放接负极的纸盘轴产生火花放电,利用火花放电在纸带上打出点迹当电在纸带上打出点迹当电源的频率为电源的频率为50Hz时它每隔时它每隔0.02s打一个点打一个点人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理4两种计时器的比较:两种计时器的比较:电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器电源性质电源性质6V以下交流电源以下交流电源220V交流电源交流电源(频率频率50Hz)打点频率打点频率打点时间间隔打点时间间隔0.02s、频率、频率50Hz打点时间间隔打点时间间隔0.02s、频、频率率50Hz打点方式打点方式振针通过复写纸在振针通过复写纸在纸带上打点纸带上打点火花放电使墨粉在纸带火花

6、放电使墨粉在纸带上成点上成点阻力来源阻力来源纸带与限位孔、限纸带与限位孔、限位盘的摩擦;振针位盘的摩擦;振针与纸带打点接触时与纸带打点接触时的摩擦的摩擦纸带与限位孔、限位盘纸带与限位孔、限位盘的摩擦的摩擦精确比较精确比较电火花计时器比电磁打点计时器更精确电火花计时器比电磁打点计时器更精确人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理3注意事项注意事项(1)在实际计算中并不是在实际计算中并不是x越小越好,因越小越好,因为为x过小会使测量误差较大,因此应根据实过小会使测量误差较大,因此应根据实际情况选

7、取两点来测量际情况选取两点来测量x.(2)如图所示的纸带如图所示的纸带D,F两点间的平均两点间的平均速度,不但能代表速度,不但能代表E点的瞬时速度,还能代点的瞬时速度,还能代表表D,F间其他点的瞬时速度间其他点的瞬时速度人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理1以速度以速度v为纵轴,时间为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,为横轴建立直角坐标系,用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度,再用平用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度,再用平滑的曲线将各点连接起来,就得到一条能反映速度随时间滑的曲线将各点连接起来,就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线,叫速度变化关系的图线,叫速度时

8、间图象时间图象2速度速度时间图象反映了物体的速度随时间变化的规时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律根据速度律根据速度时间图象可以作出哪些判断或得出哪些结论?时间图象可以作出哪些判断或得出哪些结论?人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理(1)读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻在右图中,的时刻在右图中,0时刻的速度为时刻的速度为v0,t时刻的速度为时刻的速度为vt.(2)求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间在图中,一速度变化所经历的时间在图中,0t时间

9、内速度的变时间内速度的变化量为化量为vvtv0.人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理(3)判断运动方向根据速度的正、负判断运动方向,判断运动方向根据速度的正、负判断运动方向,速度为正,表示物体沿正方向运动;速度为负,表示物体速度为正,表示物体沿正方向运动;速度为负,表示物体沿负方向运动,在下图中,沿负方向运动,在下图中,0t3时间内物体沿正方向运动,时间内物体沿正方向运动,t4t6时间内,物体沿负方向运动时间内,物体沿负方向运动人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理(4)比较物体速度变化的快慢在比较物体速度变化的快慢在vt图象中,图象中,直线的倾斜程度直线的倾斜程度(斜率

10、斜率)反映了物体速度改变的快慢,反映了物体速度改变的快慢,倾斜程度越大,表示速度改变得越快,倾斜程度倾斜程度越大,表示速度改变得越快,倾斜程度越小,表示物体的速度改变得越慢,直线不倾斜越小,表示物体的速度改变得越慢,直线不倾斜(平行于时间轴平行于时间轴),表示物体的速度不变在图中,表示物体的速度不变在图中,不难看出,物体在不难看出,物体在0t1时间内比在时间内比在t2t3时间内速时间内速度变化得慢,在度变化得慢,在t4t5时间内比在时间内比在t5t6时间内速度时间内速度变化得慢变化得慢人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理例例1在使用电磁打点计时器以前应检查以下哪些方面在使用电磁打点

11、计时器以前应检查以下哪些方面的内容的内容 ()A所用电源是否符合要求所用电源是否符合要求B纸带是否平整纸带是否平整C打点周期的等时性是否良好打点周期的等时性是否良好D复写纸安装是否正确复写纸安装是否正确答案:答案:ABCD典型例题解析典型例题解析人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理解析:解析:选用合适的电源,是保证打点计时器安全、正选用合适的电源,是保证打点计时器安全、正常工作的前提;纸带是否平整,影响到纸带运动时受到的常工作的前提;纸带是否平整,影响到纸带运动时受到的阻力,纸带平整时阻力比较小;打点周期性是否良好直接阻力,纸带平整时阻力比较小;打点周期性是否良好直接决定着实验结果

12、的误差大小;复写纸的安装是否正确,影决定着实验结果的误差大小;复写纸的安装是否正确,影响着打点的清晰度根据以上分析可见,四个选项的内容响着打点的清晰度根据以上分析可见,四个选项的内容都是实验前应该检查的都是实验前应该检查的人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理规律总结:规律总结:使用打点计时器时,应注意以下几方面的使用打点计时器时,应注意以下几方面的问题:问题:(1)打点的频率等于交流电的变化频率打点的频率等于交流电的变化频率(2)振针过高、过低、过松均会影响打点的质量振针过高、过低、过松均会影响打点的质量(3)为保证打出的第为保证打出的第1个点对应于物体运动的初始时刻,个点对应于物

13、体运动的初始时刻,应先接通电源,后让物体开始运动应先接通电源,后让物体开始运动人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理变式训练变式训练1在使用打点计时器时,有关以下在使用打点计时器时,有关以下注意事项或实验操作,正确的内容是注意事项或实验操作,正确的内容是()A每打完一列点迹就要切断电源每打完一列点迹就要切断电源B不要移动圆形复写纸片的位置不要移动圆形复写纸片的位置C纸带一定要从两限位孔穿过,并且压在纸带一定要从两限位孔穿过,并且压在复写纸的下面复写纸的下面D侧向移动限位孔位置,在一条纸带上可侧向移动限位孔位置,在一条纸带上可以打出两列点,这样能够提高纸带的利用率以打出两列点,这样能够

14、提高纸带的利用率答案:答案:ACD人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理解析:解析:每打完一列点就要切断电源,是为了防止线圈每打完一列点就要切断电源,是为了防止线圈过热而损坏;圆形复写纸是套在定位轴上的,定位轴可以过热而损坏;圆形复写纸是套在定位轴上的,定位轴可以移动,每打完一列点后移动一下定位轴,以充分利用复写移动,每打完一列点后移动一下定位轴,以充分利用复写纸的各个部位,可保证打点清晰;限位孔也可以侧向移动,纸的各个部位,可保证打点清晰;限位孔也可以侧向移动,但在移动时要保证两限位孔纵向对齐,移动后要把螺钉拧但在移动时要保证两限位孔纵向对齐,移动后要把螺钉拧紧正确答案是紧正确答案

15、是A、C、D.人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理例例2关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中正确的是正确的是()A点迹均匀,说明纸带做匀速运动点迹均匀,说明纸带做匀速运动B点迹变稀,说明纸带做加速运动点迹变稀,说明纸带做加速运动C点迹变密,说明纸带做加速运动点迹变密,说明纸带做加速运动D相邻两点间的时间间隔相等相邻两点间的时间间隔相等答案:答案:ABD人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理规律总结:规律总结:(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象选取一条点迹清晰的纸带为研究对象(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情分析纸带上点与点之间间

16、隔的变化情况况(3)若点与点之间的距离相等,就可判断物若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速运动,若点与点间距越来越大,则物体做匀速运动,若点与点间距越来越大,则物体做加速运动,反之做减速运动体做加速运动,反之做减速运动人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理变式训练变式训练2当纸带与运动物体相连接时,打点计当纸带与运动物体相连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上点痕的说时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上点痕的说法 中 正 确 的 是法 中 正 确 的 是()A点痕记录了物体运动的时间点痕记录了物体运动的时间B点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时点痕记录了物体在不同

17、时刻的位置和某段时间内的位移间内的位移C点痕在纸带上的分布情况反映了物体的质量点痕在纸带上的分布情况反映了物体的质量和形状和形状D纸带上点痕的分布情况反映了物体的运动情纸带上点痕的分布情况反映了物体的运动情况况答案:答案:ABD人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理解析:解析:点痕可以记录物体的运动时间,相邻两点之间点痕可以记录物体的运动时间,相邻两点之间的时间间隔为的时间间隔为0.02s,只要在纸带上数出间隔数,只要在纸带上数出间隔数n,就可以,就可以求出运动的时间间隔求出运动的时间间隔n0.02s,所以,所以A正确;物体的始末位正确;物体的始末位置可以用纸带上对应的点来表示,可以

18、得出相应时刻的位置可以用纸带上对应的点来表示,可以得出相应时刻的位置,用刻度尺测量始末位置对应点的距离,可以得出物体置,用刻度尺测量始末位置对应点的距离,可以得出物体的位移,所以的位移,所以B正确;纸带上点痕的疏密程度可以表示相正确;纸带上点痕的疏密程度可以表示相应时间内通过的距离,所以可以表示物体运动的快慢,因应时间内通过的距离,所以可以表示物体运动的快慢,因此此D正确;点痕可以反映物体的运动情况,但是不能反映正确;点痕可以反映物体的运动情况,但是不能反映物体的质量和形状,因此物体的质量和形状,因此C错误所以说法正确的是错误所以说法正确的是A、B、D.人教版必修一人教版必修一 新课标新课标

19、物理物理例例3如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中打一个点,图中O点为第一个点,点为第一个点,A、B、C、D为每隔为每隔两点选定的计数点根据图中标出的数据,打两点选定的计数点根据图中标出的数据,打A、D点时间点时间内纸带的平均速度有多大?打内纸带的平均速度有多大?打B点时刻纸带的瞬时速度有点时刻纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能算出打多大?计算的依据是什么?你能算出打O、D点时间内纸带点时间内纸带的平均速度吗?为什么?的平均速度吗?为什么?人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理答案:答案:231.25c

20、m/s212.50cm/s不能不知时间不能不知时间分析:分析:根据平均速度和瞬时速度的定义式求解根据平均速度和瞬时速度的定义式求解人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理变式训练变式训练3下图是一位同学利用电磁打点计时器打下图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02s,纸带旁边是一,纸带旁边是一把最小刻度为把最小刻度为1mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体:物体:(1)在在AC这段时间内的平

21、均速度;这段时间内的平均速度;(2)在在B点的瞬时速度点的瞬时速度人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理例例4如图所示是一个物体运动的如图所示是一个物体运动的vt图象,从以下三图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的个方面说明它的速度是怎样变化的人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)运动的方向是否变化?运动的方向是否变化?(3)速度的

22、大小是否变化?怎样变化?速度的大小是否变化?怎样变化?答案:答案:(1)具有一定的初速度具有一定的初速度(2)变化变化(3)变化先变化先变大,再不变,再变小,最后反向变大变大,再不变,再变小,最后反向变大人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理解析:解析:(1)由题图可知,在由题图可知,在t0时时v0,所以物体具有,所以物体具有一定的初速度一定的初速度(2)在在0t3这段时间内,速度为正值,说明物体沿正方这段时间内,速度为正值,说明物体沿正方向运动,向运动,t3时刻以后,速度为负值,说明物体沿与正方向相时刻以后,速度为负值,说明物体沿与正方向相反的方向运动,所以物体运动的方向发生了变化

23、反的方向运动,所以物体运动的方向发生了变化(3)速度的大小发生变化,在速度的大小发生变化,在0t1时间内逐渐增大,时间内逐渐增大,t1t2时间内速度大小不变,时间内速度大小不变,t2t3时间内速度逐渐减小,在时间内速度逐渐减小,在t3时刻速度为零,在时刻速度为零,在t3时刻以后,速度反向,但大小又在逐时刻以后,速度反向,但大小又在逐渐增大渐增大人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理规律总结:规律总结:图象能比较直观地表达物理规律,对于图象能比较直观地表达物理规律,对于vt图象应把握好以下几点:图象应把握好以下几点:(1)判断速度的正负,判断速度的正负,t轴上方,轴上方,速度为正,表示

24、物体沿正方向运动;速度为正,表示物体沿正方向运动;t轴下方,速度为负,轴下方,速度为负,表示物体沿负方向运动表示物体沿负方向运动(2)图象倾斜程度的理解:与图象倾斜程度的理解:与t轴平行,则说明物体做轴平行,则说明物体做匀速运动;在匀速运动;在t轴上方且向上倾斜,则说明物体做加速运动,轴上方且向上倾斜,则说明物体做加速运动,反之则为减速运动;在反之则为减速运动;在t轴下方且向上倾斜,则说明物体沿轴下方且向上倾斜,则说明物体沿负方向做减速运动,反之则为沿负方向做加速运动负方向做减速运动,反之则为沿负方向做加速运动人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理变式训练变式训练4如图为某一物体运动

25、的如图为某一物体运动的vt图象,下列图象,下列结论中正确的是结论中正确的是()人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理AO到到A的速度变化比的速度变化比B到到C的速度变化慢的速度变化慢BAB平行于时间轴,则物体在平行于时间轴,则物体在AB这段时间内是静这段时间内是静止的止的CO到到A的速度方向与的速度方向与B到到C的速度方向相反的速度方向相反D物体的位移越来越大物体的位移越来越大答案:答案:AD人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理解析:解析:图象图象BC段的倾斜程度大于段的倾斜程度大于OA段的倾斜程度,段的倾斜程度,则说明则说明BC段速度变化快,因此段速度变化快,因此A对;

26、对;AB平行于平行于t轴,则说明轴,则说明在在AB段物体做匀速运动;段物体做匀速运动;OA段与段与BC段都在段都在t轴上方,物体轴上方,物体的速度均为沿正方向运动,因此的速度均为沿正方向运动,因此C错错D对对人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理一、打点计时器一、打点计时器1电磁打点计时器的原理电磁打点计时器的原理电 磁 打 点 计 时 器 是 一 种 记 录 运 动 物 体 在 一 定电 磁 打 点 计 时 器 是 一 种 记 录 运 动 物 体 在 一 定_内内_的仪器使用的仪器使用_电源,电源,工作电压在工作电压在6V以下,当电源的频率是以下,当电源的频率是_时,它每时,它每隔

27、隔0.02s打一个点通电以前,把纸带穿过打一个点通电以前,把纸带穿过_,再,再把套在轴上的把套在轴上的_压在纸带的上面压在纸带的上面课时训练课时训练人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理2电火花打点计时器的原理电火花打点计时器的原理电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同,不过在电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是纸带上打点的不是振针和复写纸,而是_和和_(如下图如下图)这种计时器工作时,纸带运动时受这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较到的阻力比较_,实验误差也就比较,实验误差也就比较_人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理二

28、、练习使用打点计时器二、练习使用打点计时器使用方法使用方法安装好器材,启动电源,用手安装好器材,启动电源,用手_地拉动纸带,地拉动纸带,纸带上就打下了一行小点,随后纸带上就打下了一行小点,随后_电源取下纸电源取下纸带,从较清晰的某一点开始,数出带,从较清晰的某一点开始,数出n个点,则从第一个点到个点,则从第一个点到第第n个点的运动时间个点的运动时间t_,用,用_测量出第一测量出第一个点到第个点到第n个点的距离个点的距离x.人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理三、用打点计时器测量瞬时速度三、用打点计时器测量瞬时速度测量瞬时速度的方法测量瞬时速度的方法如下图所示如下图所示人教版必修一人

29、教版必修一 新课标新课标 物理物理根据根据D、F两点的位移两点的位移x和时间和时间t,算出纸带在这两,算出纸带在这两点间的平均速度点间的平均速度_用这个平均速度代表纸带经用这个平均速度代表纸带经过过E点的点的_人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理四、速度四、速度时间图象时间图象在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的的_,用横坐标表示,用横坐标表示_,根据表中各时,根据表中各时刻的速度将刻的速度将_作为一组坐标在图象中作为一组坐标在图象中_,将点连线后得出的图象称为速度,将点连线后得出的图象称为速度时间图象时间图象(vt图象图象),简称,简称_人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理人教版必修一人教版必修一 新课标新课标 物理物理1一个同学在使用电磁打点计时器做实验时纸带上一个同学

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论