廣東省汕頭市潮南實驗學(xué)校高中物理必修一課件1.4實驗用打點計時器測速度

1、第一章 運動的描述,4、實驗：用打點計時器測速度,新課標(biāo)要求 1.掌握打點計時器的原理及其使用方法。 2.掌握對紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。 3.能利用打出的紙帶測定某段時間內(nèi)的平均速度。 4.掌握在極短的時間內(nèi)物體的瞬時速度近似等于這段時間內(nèi)的平均速度這一近似方法。并利用測出的速度,畫出v-t圖象,通過圖象來分析物體的運動情況. 5.掌握建立圖像的一般規(guī)律,了解用圖像研究物理問題的方法。 6.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和實驗態(tài)度;培養(yǎng)學(xué)生尊重原始測量數(shù)據(jù)這一實事求是的科學(xué)態(tài)度.,一.了解打點計時器.,打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它每隔0.02s打一個點（由于電源頻率是50

2、Hz）。,紙帶上的點表示了相應(yīng)運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上所打點的間隔，就可以了解物體運動的情況。,1.電磁打點計時器 圖示是電磁打點計時器的構(gòu)造圖，圖中標(biāo)出了幾個主要部件的代號及名稱,當(dāng)給電磁打點計時器通電后，線圈產(chǎn)生磁場，放在線圈中的振片被磁化，由于線圈通的是交變電流，電流方向不斷變化，振片就會因反復(fù)地受到向上、向下的吸引而不停地振動起來當(dāng)交變電流的頻率是50 Hz時，電磁打點計時器的振針每0.02 s打下一個點.,電磁打點計時器的原理,2.電火花計時器 圖示是電火花計時器的構(gòu)造圖圖中標(biāo)出了幾個主要部件的代號，它們的名稱見圖,電火花計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯示出

3、點跡的計時儀器.當(dāng)電源的頻率是50Hz 時,它的脈沖放電周期也是0.02s，即每隔0.02s 打下一個點 請你思考： 1為什么打點計時器不能使用直流電源？ 2假設(shè)交流電源的頻率不是50Hz，而是60 Hz，打點計時器還是每隔0.02 s打一個點嗎？這時它將每隔多長時間打下一個點？,二.打點計時器的使用 1電磁打點計時器的使用 (1)用限位孔限定紙帶，復(fù)寫紙壓在紙帶的上面通電，振片帶動振針打點若紙帶運動，其上就會留下一行小點 (2)如由物體帶動紙帶運動，物體的位移就對應(yīng)為紙帶上相應(yīng)點間的距離，運動時間可由該距離上點痕的數(shù)目計算,穿孔 壓復(fù) 通電 打點,2電火花計時器的使用 (1)使用時，墨粉紙盤

4、套在紙盤軸上，把紙帶穿過限位孔當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動的紙帶上就打出一行點跡 (2)這種計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力比較小，實驗誤差也比較小,套軸 穿孔 通電 按脈 打點,三.練習(xí)使用打點計時器,1.了解打點計時器的結(jié)構(gòu)和使用要求、注意事項，把打點計時器固定好。,2.按照說明連接使用儀器并把紙帶裝好。,3.啟動電源，用手水平地拉紙帶，紙帶上就打出一 行小點。隨后立即關(guān)閉電源。,4.取下紙帶，觀察點子的分布情況，選擇適當(dāng)?shù)挠嫈?shù)點，注意計數(shù)點間的時間間隔。,5.用刻度尺分別測量出第一個點到第n個點的距離.把測量數(shù)

5、據(jù)填入自己設(shè)計的表格中.,2.50,5.49,8.99,13.01,單位 cm,O A B C D,2.50,0.42,2.99,3.50,4.02,0.50,0.58,0.67,四.用打點計時器測量瞬時速度,V,0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00,0,1 2 3 4 5 6 7,t/0.2s,v/(ms-1),五.用圖象表示速度 在表格中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點的速度.要想形象的了解紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于v-t圖象。,用平滑曲線擬合坐標(biāo)系中的點,v-t圖象： 1.能讀出速度v、時刻 t 的對應(yīng)關(guān)系 2.觀察出速度v

6、隨時間 t 的變化關(guān)系 3.能判斷物體的運動規(guī)律 4.圖象與橫軸的面積表示位移.,勻速直線運動,勻加速直線運動,勻減速直線運動,一、紙帶的處理方法 例1 打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量的情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為_m/s，在A、D間的平均速度為_m/s，B點的瞬時速度更接近于_m/s.(保留兩位有效數(shù)字),0.35,0.35,0.42,1.40,2.50,二、實驗誤差分析 例2 某同學(xué)在用打點計時器做實驗時，得到的紙帶如圖所示，這可能是因為() A打點計時器錯接在直流電源上 B電源的電壓不穩(wěn) C電源的頻率不穩(wěn) D振針壓得過緊 解析 正常情況下，振針應(yīng)該恰好敲打在限位板上，這樣在紙帶上才能留下點當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過大時，振針可能打不到復(fù)寫紙，這時會出現(xiàn)有時有點，有時無點當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過小時，振針就會有較長的時間與復(fù)寫紙接觸，這樣就會在復(fù)寫紙上留下一段一段的小線段 答案 D,三、vt圖象的應(yīng)用 例3 如圖是甲、乙兩