打點計數(shù)器測平均速度

1、中國作為世界四大文明古國之一，發(fā)明計時器,的歷史很悠久。從古至今你知道哪些計時器？,學生實驗：用,打點,計時,器,測量平均速度,電磁打點計時器,電火花打點計時器,高中考試,（必考題目）,打點計時器記錄做直線運動物體,的,位置,和,時間,，然后計算平均速度、,瞬時速度、加速度。,不為失敗找理由，要為成功找方法。,（,1,）電磁打點計時器,參數(shù)：,使用,交流電源,（學生電源）,工作電壓：,4V,6V,電源的頻率,50Hz,每隔,0.02s,打一個點（周期）,計時儀器,1,、電磁打點計時器,交流電通過線圈時，類似于電磁鐵，產(chǎn)生磁,性，由于是交流電，所以磁極交替變化，將振,片磁化，與永久磁鐵相互吸引排

2、斥，振針周期,性地打在復寫紙上，復寫紙壓在紙帶上，在穿,過限位孔的紙帶上留下痕跡。,（,2,）電磁打點計時器工作原理,（,1,）電火花計時器,基本結(jié)構(gòu)：,2,、電火花計時器,計時儀器,構(gòu)造,:,電源插頭、脈沖輸出,開關(guān)、正負脈沖輸出、放電,針、墨粉紙盤、紙盤軸,原理,:,脈沖電流經(jīng)放電針、,墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火,花放電，蒸發(fā)墨粉落在紙帶,上，頻率,50Hz,、周期,0.02s,用途,:,計時,注意事項,:,交流、電壓,220V,先通電等待,1,2s,后拖動紙,帶或釋放物體、先切斷脈沖,輸出開關(guān)后拾取紙帶,電源,插頭,正負脈,沖輸出,脈沖,輸出,開關(guān),放電,針,墨粉,紙盤,紙盤,軸,電火花打

3、點計時器使用,220 V,交流電源,當電源頻率為,50 Hz,時，每隔,0,02 s,打一次點,.,工作原理：,當接通電源、按下脈沖輸出開關(guān),時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)過放電針、墨,粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運,動的線帶上就打出一行點跡,.,兩種計時器的比較,電磁打點計時器,電火花計時器,類型,比較,所用,電源,打點,方式,時間,間隔,實驗,誤差,50Hz,每隔,0.02s,打一次點,4V-6V,交流電,220V,交流電,振針打點,復寫紙,電火花打點,墨粉紙盤,振針與紙帶接觸影響,紙帶運動，誤差較大,火花放電不會影響紙,帶運動，誤差較小,教材實驗,選擇儀器,（做筆記）,電火花打點計時

4、器的作用：,（,1,）測時間,(,電源頻率,50Hz,，每隔,0.02s,秒打一個點,),（,2,）測位移,（,3,）測加速度（后面講解）,（,4,）研究紙帶,研究物體運動,打在紙上的點，記錄了紙帶的運動時間如果把紙帶,和運動的物體連接在一起，紙帶上的點就相應地表示出,運動物體在不同時刻的位置研究紙帶上的點子之間的,間隔，就可以了解運動物體在不同時間里發(fā)生的位移，,從而了解物體的運動情況,3,、練習使用打點計時器,實驗器材,打點計時器、紙帶、鐵架臺、長,木板、小車,實驗步驟,1.,如圖,1-3-4,所示，將木板固定在鐵架臺上，把,電火花打點計時器安裝在傾斜的木板上，把,小車與紙帶裝好，接好電源

5、。,2.,接通電源，將小車從斜面上由靜止開始釋,放，紙帶上就會打出一系列點跡。,3.,關(guān)閉電源，取下紙帶，以,0.1,秒為周期標注,計數(shù)點。（說明：一般選擇,5,個計時點為,1,個,計數(shù)點）,如圖所示：,分析與處理實驗數(shù)據(jù),1.,觀察紙帶上的點跡，說明如何通過點跡判斷小車運動的,快慢。,2.,說明小車的速度是如何變化的。,3.,測定小車在計數(shù)點,O-A,、,O-B,、,O-C,、,O-D,、,O-E,、,O-F,區(qū),間的平均速度。,4.,通過數(shù)據(jù)分析，你能推斷出哪一區(qū)間的平均速度能比較,準確地反映小車經(jīng)過,D,點時運動的快慢。,例,1.,判斷物體的運動規(guī)律,A,B,C,D,x,0.08s,x,

6、0.06s,x,0.04s,t,x,v,?,?,?,平均速度,例,2,：,如圖所示是使用打點計時器得到的紙帶，,紙帶的左端先通過打點計時器，從點跡的分布情,況可以斷定紙帶的速度變化情況是,_,，若所,用電源頻率為,50 Hz,，從打下,A,點到打下,B,點，共,16,個點跡，歷時,_s,，位移為,_m.,這段時,間內(nèi)紙帶運動的平均速度為,_m/s.,【解析】,由于紙帶上各點之間的間隔先變大后變小，,所以紙帶運動速,度的變化情況是先變大后變小,由,A,到,B,，紙帶運動的時間為,t,總,(,n,1),T,(16,1),0.02,s,0.3,s,由圖可知，紙帶的位移,x,總,0.054,9,m,5

7、.49,10,2,m,紙帶的平均速度為：,v,總,總,t,x,5.49,0.3,10,2,m/s,0.183,m/s.,【答案】,先變大后變小,0.3s,5.49,10,2,m,0.183m/s,4,、用打點計時器測量,瞬時速度,1.,在公式,中，當,時，在,時間內(nèi)的平均速,度即為某時刻,(,或某位置,),的瞬時速度,.(,極限思想,),t,x,v,?,?,?,0,?,?,t,t,?,（,1,）測量方法,某點,E,的瞬時速度可以粗略地由包含,E,點在內(nèi)的兩點,間的平均速度來表示。,（,2,）說明,理論上講如果這兩點離,E,點越接近（即,t,越短），,這個平均速度越接近,E,點的瞬時速度，但是實

8、際操,作時距離太小會使測量誤差增大，應該根據(jù)實際情,況選取這兩個點。,例,3,：如圖是研究勻變速直線運動實驗中打點,計時器打出的紙帶，,每,5,個計時點選一個計數(shù),點,，各計數(shù)對應在刻度尺上的示數(shù)已在圖中示,出，單位是,cm,，交流電源,50Hz,。計數(shù)點間隔時,間為,T=,，,Vc=,，,0.10 s,0.20 m/s,打點計時器,數(shù)據(jù)處理注意事項：,（做筆記）,1.,兩個計時點之間的時間間隔,T=0.02s,，一般選擇,5,個計時,點為一個計數(shù)點，,t=5,0.02s=0.1s,（減小紙帶長度測量誤,差，,0.1s,方便計算）；,2.,使用刻度尺測量紙帶的位移長度時,測量結(jié)果估讀到精確,值,mm,的下一位,，計算平均速度時必須換為,？,m,計算；,計,算結(jié)果按要求保留有效數(shù)字。,練習,1.,：,通過打點計時器得到的一條紙帶上的點子不,均勻,下列判斷正確的是,A,點子密集的地方物體的運動速度比較大,B,點子密集的地方物體的運動速度比較小,C,點子不均勻說明物體在做變速運動,D,點子不均勻說明打點計時器有故障,(,BC,),練習,2.,：一同學在使用打點計時器時，紙帶上點不是圓,點而是一些短線，這可能的原因是（,）,A,接在直流電源上,B,電源