高中物理_1-4實驗用打點計時器測速度_新人教版必修1ppt課件

1、人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理第四節(jié)第四節(jié) 實驗：用打點計時器測速度實驗：用打點計時器測速度人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理1構造：線圈、永久磁鐵、振片、振針、限位孔、復寫紙、紙帶等，如下圖所構造：線圈、永久磁鐵、振片、振針、限位孔、復寫紙、紙帶等，如下圖所示示人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理2電磁打點計時器使用交流電源，電壓在電磁打點計時器使用交流電源，電壓在6V以下以下3工作原理：接通交流電源后，線圈中產(chǎn)生周期性變化的磁場，振片被磁化，工作原理：接通交流電源后，線圈中產(chǎn)生周期性變化的磁場，振片被磁化，其極性隨線圈中磁場的變化而變化，于是振片

2、和永久磁鐵之間就產(chǎn)生周期性的引力和斥其極性隨線圈中磁場的變化而變化，于是振片和永久磁鐵之間就產(chǎn)生周期性的引力和斥力，振片就上下振動，帶動其上的振針上下振動這時，如果紙帶運動，振針就通過復力，振片就上下振動，帶動其上的振針上下振動這時，如果紙帶運動，振針就通過復寫紙在紙帶上打上一系列的點寫紙在紙帶上打上一系列的點4當電源頻率是當電源頻率是50Hz時，它每隔時，它每隔0.02s打一個點打一個點5使用電磁打點計時器時，通電以前，把紙帶穿過限位孔再把套在軸上的復使用電磁打點計時器時，通電以前，把紙帶穿過限位孔再把套在軸上的復寫紙片壓在紙帶的上面接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，寫紙

3、片壓在紙帶的上面接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動帶動其上的振針上下振動人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理1電火花計時器使用交流電源，工作電壓是電火花計時器使用交流電源，工作電壓是220V.2電火花計時器的構造如下圖所示主要由脈沖輸出開關、正負脈沖輸出插座、電火花計時器的構造如下圖所示主要由脈沖輸出開關、正負脈沖輸出插座、墨粉紙盤、紙盤軸等構成墨粉紙盤、紙盤軸等構成人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理3計時原理：計時原理：電火花計時裝置中有一將正弦式交變電流轉化為脈沖式交變電流的裝置當計電火花計時裝置中有一將正弦式交變電流轉化

4、為脈沖式交變電流的裝置當計時器接通時器接通220V交流電源時，按下脈沖輸出開關，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電交流電源時，按下脈沖輸出開關，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針和接負極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電，利用火花放電在紙帶上打出點跡當電源的頻率為針和接負極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電，利用火花放電在紙帶上打出點跡當電源的頻率為50Hz時它每隔時它每隔0.02s打一個點打一個點人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理4兩種計時器的比較：兩種計時器的比較：電磁打點計時器電磁打點計時器電火花計時器電火花計時器電源性質電源性質6V以下交流電源以下交流電源220V交流電源交流電源(頻率頻率50Hz

5、)打點頻率打點頻率打點時間間隔打點時間間隔0.02s、頻率、頻率50Hz打點時間間隔打點時間間隔0.02s、頻率、頻率50Hz打點方式打點方式振針通過復寫紙在紙帶上打振針通過復寫紙在紙帶上打點點火花放電使墨粉在紙帶上成點火花放電使墨粉在紙帶上成點阻力來源阻力來源紙帶與限位孔、限位盤的摩紙帶與限位孔、限位盤的摩擦；振針與紙帶打點接觸時擦；振針與紙帶打點接觸時的摩擦的摩擦紙帶與限位孔、限位盤的摩擦紙帶與限位孔、限位盤的摩擦精確比較精確比較電火花計時器比電磁打點計時器更精確電火花計時器比電磁打點計時器更精確人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理5、注意事項：、注意事項：打點計時器在紙帶上應

6、打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是短橫線，應調整一打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是短橫線，應調整一下振針距復寫紙片的高度使之增大一點。下振針距復寫紙片的高度使之增大一點。使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。釋放物體前，應使物體停在靠近打點計時器的位置。釋放物體前，應使物體停在靠近打點計時器的位置。使用電火花計時器時，應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間，使用電火花計時器時，應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間，使用電磁打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔

7、，壓在復寫紙下面。使用電磁打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔，壓在復寫紙下面。人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理3實驗步驟：把電火花計時器固定在桌子上，檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地實驗步驟：把電火花計時器固定在桌子上，檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在紙盤軸上，檢查兩條紙帶是否已經(jīng)正確地穿過限位孔，墨粉紙盤是否夾在兩條紙帶套在紙盤軸上，檢查兩條紙帶是否已經(jīng)正確地穿過限位孔，墨粉紙盤是否夾在兩條紙帶中間把計時器上的電源插頭插在中間把計時器上的電源插頭插在220V的交流電源上按下脈沖輸出開關，用手水的交流電源上按下脈沖輸出開關，用手水平地拉動兩條紙帶，紙帶上就打了一系列小點取下紙帶，從能看得

8、清的某個點開始，平地拉動兩條紙帶，紙帶上就打了一系列小點取下紙帶，從能看得清的某個點開始，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個點如果共有數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個點如果共有n個點，點的間隔數(shù)為個點，點的間隔數(shù)為(n1)個，用個，用t0.02s(n1)就可以算出紙帶的運動時間用刻度尺測量一下打下這些點時，紙帶通過的距離就可以算出紙帶的運動時間用刻度尺測量一下打下這些點時，紙帶通過的距離x有多長有多長 人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理3注意事項注意事項(1)在實際計算中并不是在實際計算中并不是x越小越好，

9、因為越小越好，因為x過小會使測量誤差較大，因此應根過小會使測量誤差較大，因此應根據(jù)實際情況選取兩點來測量據(jù)實際情況選取兩點來測量x.(2)如圖所示的紙帶如圖所示的紙帶D，F(xiàn)兩點間的平均速度，不但能代表兩點間的平均速度，不但能代表E點的瞬時速度，還能點的瞬時速度，還能代表代表D，F(xiàn)間其他點的瞬時速度間其他點的瞬時速度人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理1以速度以速度v為縱軸，時間為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，用描點法在坐標系中描出物為橫軸建立直角坐標系，用描點法在坐標系中描出物體在各個時刻的速度，再用平滑的曲線將各點連接起來，就得到一條能反映速度隨時間體在各個時刻的速度，再用平

10、滑的曲線將各點連接起來，就得到一條能反映速度隨時間變化關系的圖線，叫速度變化關系的圖線，叫速度時間圖象時間圖象2速度速度時間圖象反映了物體的速度隨時間變化的規(guī)律根據(jù)速度時間圖象反映了物體的速度隨時間變化的規(guī)律根據(jù)速度時間圖象可時間圖象可以作出哪些判斷或得出哪些結論？以作出哪些判斷或得出哪些結論？人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理(1)讀出物體在某時刻的速度或物體的某一速度所對應的時刻在右圖中，讀出物體在某時刻的速度或物體的某一速度所對應的時刻在右圖中，0時刻時刻的速度為的速度為v0，t時刻的速度為時刻的速度為vt.(2)求出物體在某段時間內(nèi)速度的變化量或物體發(fā)生某一速度變化所經(jīng)歷

11、的時求出物體在某段時間內(nèi)速度的變化量或物體發(fā)生某一速度變化所經(jīng)歷的時間在圖中，間在圖中，0t時間內(nèi)速度的變化量為時間內(nèi)速度的變化量為vvtv0.人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理(3)判斷運動方向根據(jù)速度的正、負判斷運動方向，速度為正，表示物體沿正判斷運動方向根據(jù)速度的正、負判斷運動方向，速度為正，表示物體沿正方向運動；速度為負，表示物體沿負方向運動，在下圖中，方向運動；速度為負，表示物體沿負方向運動，在下圖中，0t3時間內(nèi)物體沿正方向運時間內(nèi)物體沿正方向運動，動，t4t6時間內(nèi)，物體沿負方向運動時間內(nèi)，物體沿負方向運動人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理(4)比較物

12、體速度變化的快慢在比較物體速度變化的快慢在vt圖象中，直線的傾斜程度圖象中，直線的傾斜程度(斜率斜率)反映了物體反映了物體速度改變的快慢，傾斜程度越大，表示速度改變得越快，傾斜程度越小，表示物體的速速度改變的快慢，傾斜程度越大，表示速度改變得越快，傾斜程度越小，表示物體的速度改變得越慢，直線不傾斜度改變得越慢，直線不傾斜(平行于時間軸平行于時間軸)，表示物體的速度不變在圖中，不難看出，表示物體的速度不變在圖中，不難看出，物體在物體在0t1時間內(nèi)比在時間內(nèi)比在t2t3時間內(nèi)速度變化得慢，在時間內(nèi)速度變化得慢，在t4t5時間內(nèi)比在時間內(nèi)比在t5t6時間內(nèi)速度時間內(nèi)速度變化得慢變化得慢人教版必修一人

13、教版必修一 新課標新課標 物理物理例例1在使用電磁打點計時器以前應檢查以下哪些方面的內(nèi)容在使用電磁打點計時器以前應檢查以下哪些方面的內(nèi)容 ()A所用電源是否符合要求所用電源是否符合要求B紙帶是否平整紙帶是否平整C打點周期的等時性是否良好打點周期的等時性是否良好D復寫紙安裝是否正確復寫紙安裝是否正確答案：答案：ABCD典型例題解析典型例題解析人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理解析：解析：選用合適的電源，是保證打點計時器安全、正常工作的前提；紙帶是否選用合適的電源，是保證打點計時器安全、正常工作的前提；紙帶是否平整，影響到紙帶運動時受到的阻力，紙帶平整時阻力比較??；打點周期性是否良好

14、直平整，影響到紙帶運動時受到的阻力，紙帶平整時阻力比較?。淮螯c周期性是否良好直接決定著實驗結果的誤差大??；復寫紙的安裝是否正確，影響著打點的清晰度根據(jù)以接決定著實驗結果的誤差大??；復寫紙的安裝是否正確，影響著打點的清晰度根據(jù)以上分析可見，四個選項的內(nèi)容都是實驗前應該檢查的上分析可見，四個選項的內(nèi)容都是實驗前應該檢查的人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理規(guī)律總結：規(guī)律總結：使用打點計時器時，應注意以下幾方面的問題：使用打點計時器時，應注意以下幾方面的問題：(1)打點的頻率等于交流電的變化頻率打點的頻率等于交流電的變化頻率(2)振針過高、過低、過松均會影響打點的質量振針過高、過低、過松

15、均會影響打點的質量(3)為保證打出的第為保證打出的第1個點對應于物體運動的初始時刻，應先接通電源，后讓物體個點對應于物體運動的初始時刻，應先接通電源，后讓物體開始運動開始運動人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理變式訓練變式訓練1在使用打點計時器時，有關以下注意事項或實驗操作，正確的內(nèi)容在使用打點計時器時，有關以下注意事項或實驗操作，正確的內(nèi)容是是()A每打完一列點跡就要切斷電源每打完一列點跡就要切斷電源B不要移動圓形復寫紙片的位置不要移動圓形復寫紙片的位置C紙帶一定要從兩限位孔穿過，并且壓在復寫紙的下面紙帶一定要從兩限位孔穿過，并且壓在復寫紙的下面D側向移動限位孔位置，在一條紙帶上

16、可以打出兩列點，這樣能夠提高紙帶的側向移動限位孔位置，在一條紙帶上可以打出兩列點，這樣能夠提高紙帶的利用率利用率答案：答案：ACD人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理解析：解析：每打完一列點就要切斷電源，是為了防止線圈過熱而損壞；圓形復寫紙每打完一列點就要切斷電源，是為了防止線圈過熱而損壞；圓形復寫紙是套在定位軸上的，定位軸可以移動，每打完一列點后移動一下定位軸，以充分利用復是套在定位軸上的，定位軸可以移動，每打完一列點后移動一下定位軸，以充分利用復寫紙的各個部位，可保證打點清晰；限位孔也可以側向移動，但在移動時要保證兩限位寫紙的各個部位，可保證打點清晰；限位孔也可以側向移動，但在

17、移動時要保證兩限位孔縱向對齊，移動后要把螺釘擰緊正確答案是孔縱向對齊，移動后要把螺釘擰緊正確答案是A、C、D.人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理例例2關于打點計時器打出的紙帶，下列敘述中正確的是關于打點計時器打出的紙帶，下列敘述中正確的是()A點跡均勻，說明紙帶做勻速運動點跡均勻，說明紙帶做勻速運動B點跡變稀，說明紙帶做加速運動點跡變稀，說明紙帶做加速運動C點跡變密，說明紙帶做加速運動點跡變密，說明紙帶做加速運動D相鄰兩點間的時間間隔相等相鄰兩點間的時間間隔相等答案：答案：ABD人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理解析：解析：打點計時器的振針打點的頻率一定打點計時器的

18、振針打點的頻率一定(50Hz)，相鄰兩點間的時間間隔相等，相鄰兩點間的時間間隔相等，如果紙帶勻速運動，點跡均勻；如果紙帶加速運動，點跡變??；如果紙帶減速運動，點如果紙帶勻速運動，點跡均勻；如果紙帶加速運動，點跡變??；如果紙帶減速運動，點跡變密跡變密人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理規(guī)律總結：規(guī)律總結：(1)選取一條點跡清晰的紙帶為研究對象選取一條點跡清晰的紙帶為研究對象(2)分析紙帶上點與點之間間隔的變化情況分析紙帶上點與點之間間隔的變化情況(3)若點與點之間的距離相等，就可判斷物體做勻速運動，若點與點間距越來越若點與點之間的距離相等，就可判斷物體做勻速運動，若點與點間距越來越大

19、，則物體做加速運動，反之做減速運動大，則物體做加速運動，反之做減速運動人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理例例3如圖為某次實驗時打出的紙帶，打點計時器每隔如圖為某次實驗時打出的紙帶，打點計時器每隔0.02s打一個點，圖中打一個點，圖中O點為點為第一個點，第一個點，A、B、C、D為每隔兩點選定的計數(shù)點根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)，打為每隔兩點選定的計數(shù)點根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)，打A、D點時點時間內(nèi)紙帶的平均速度有多大？打間內(nèi)紙帶的平均速度有多大？打B點時刻紙帶的瞬時速度有多大？計算的依據(jù)是什么？點時刻紙帶的瞬時速度有多大？計算的依據(jù)是什么？你能算出打你能算出打O、D點時間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什么

20、？點時間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什么？人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理答案：答案：231.25cm/s212.50cm/s不能不知時間不能不知時間分析：分析：根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義式求解根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義式求解人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理例例4如圖所示是一個物體運動的如圖所示是一個物體運動的vt圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的變化的人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理(1)物體是從靜止開始

21、運動還是具有一定的初速度？物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？(2)運動的方向是否變化？運動的方向是否變化？(3)速度的大小是否變化？怎樣變化？速度的大小是否變化？怎樣變化？答案：答案：(1)具有一定的初速度具有一定的初速度(2)變化變化(3)變化先變大，再不變，再變小，最變化先變大，再不變，再變小，最后反向變大后反向變大人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理解析：解析：(1)由題圖可知，在由題圖可知，在t0時時v0，所以物體具有一定的初速度，所以物體具有一定的初速度(2)在在0t3這段時間內(nèi)，速度為正值，說明物體沿正方向運動，這段時間內(nèi)，速度為正值，說明物體沿正方向運動，t3

22、時刻以后，速度時刻以后，速度為負值，說明物體沿與正方向相反的方向運動，所以物體運動的方向發(fā)生了變化為負值，說明物體沿與正方向相反的方向運動，所以物體運動的方向發(fā)生了變化(3)速度的大小發(fā)生變化，在速度的大小發(fā)生變化，在0t1時間內(nèi)逐漸增大，時間內(nèi)逐漸增大，t1t2時間內(nèi)速度大小不變，時間內(nèi)速度大小不變，t2t3時間內(nèi)速度逐漸減小，在時間內(nèi)速度逐漸減小，在t3時刻速度為零，在時刻速度為零，在t3時刻以后，速度反向，但大小又在逐時刻以后，速度反向，但大小又在逐漸增大漸增大人教版必修一人教版必修一 新課標新課標 物理物理規(guī)律總結：規(guī)律總結：圖象能比較直觀地表達物理規(guī)律，對于圖象能比較直觀地表達物理規(guī)律，對于vt圖象應把握好以下幾點：圖象應把握好以下幾點：(1)