(用)《實驗：用打點計時器測速度》（課堂PPT）

1、12時刻的瞬時速度近就越接運動描述越精確越小當(dāng)內(nèi)的平均速度間隔就是該運動物體在時間那么發(fā)生的位移這一時間間隔內(nèi)到從如果能測量出運動物體思路分析ttttxxttt,:問題提出：如何測定運動物體在某一段時間內(nèi)或問題提出：如何測定運動物體在某一段時間內(nèi)或 某一時刻的運動快慢？某一時刻的運動快慢？3思考：如何記錄物體運動過程的位置呢？思考：如何記錄物體運動過程的位置呢？游戲：研究手運動的快慢游戲：研究手運動的快慢你的左手拿著一塊表你的左手拿著一塊表, ,右手拿著一枝鉛筆你的同伴牽動一條右手拿著一枝鉛筆你的同伴牽動一條寬約寬約1 cm1 cm的長紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢向前移的長紙帶，使紙帶在

2、你的筆下沿著直線緩慢向前移動每隔動每隔1s1s你用鉛筆在紙上點一個點。你用鉛筆在紙上點一個點?？纯丛鯓幼隹纯丛鯓幼?41 、相鄰兩點的距離跟牽動紙帶的速度有什、相鄰兩點的距離跟牽動紙帶的速度有什么關(guān)系么關(guān)系? 相鄰兩點間的距離隨著牽動紙帶的速度的增大而加大2 、牽動紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點所、牽動紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點所表示的時間有沒有影響表示的時間有沒有影響? 紙帶運動的快慢不均勻，點子的間隔也不均勻，但對相鄰兩點間的時間間隔沒有影響紙帶上的點記錄了與紙帶相連的物體運動紙帶上的點記錄了與紙帶相連的物體運動的時間及位移的時間及位移5 受到這個游戲的啟發(fā)，人們設(shè)計制作了一種受到這個游戲

3、的啟發(fā)，人們設(shè)計制作了一種能精確能精確記錄運動物體在一定時間間隔內(nèi)位移的記錄運動物體在一定時間間隔內(nèi)位移的儀器，這就是打點計時器儀器，這就是打點計時器6觀察電磁打點計時器并自主閱讀課本觀察電磁打點計時器并自主閱讀課本19頁相關(guān)內(nèi)容，明頁相關(guān)內(nèi)容，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法 一一 、電磁打點計時器、電磁打點計時器7電磁打點計時器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？電磁打點計時器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？請在圖中分別指出請在圖中分別指出.p1、電磁打點計時器的結(jié)構(gòu)、電磁打點計時器的結(jié)構(gòu)振針振針限位孔限位孔永久磁鐵永久磁鐵線圈

4、線圈振片振片紙帶紙帶復(fù)寫紙復(fù)寫紙8p2 、電磁打點計時器的、電磁打點計時器的工作原理工作原理9 電磁打點計時器是一種使用電磁打點計時器是一種使用_電電源 的 計 時 儀 器 工 作 電 壓 為源 的 計 時 儀 器 工 作 電 壓 為_當(dāng)電源的頻率是當(dāng)電源的頻率是50Hz時，時，它每隔它每隔_s打一次點通電以前，打一次點通電以前，把紙帶穿過把紙帶穿過_，再把套在定位，再把套在定位軸上的軸上的_壓在紙帶的上面壓在紙帶的上面p3、 使用說明使用說明交流交流46V0.02限位孔限位孔復(fù)寫紙片復(fù)寫紙片10交流與討論交流與討論n電磁打點計時器能否使用直流電源，為什么？電磁打點計時器能否使用直流電源，為什

5、么？不能，因為工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁不能，因為工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場方向，從而促使振動片上下振動。若使用直鐵的磁場方向，從而促使振動片上下振動。若使用直流電源振片將無法振動，打點計時器將打不出點。流電源振片將無法振動，打點計時器將打不出點。111 1 避免長期工作導(dǎo)致的線圈發(fā)熱而損壞避免長期工作導(dǎo)致的線圈發(fā)熱而損壞n開啟電源打點完畢后要及時關(guān)閉電源，開啟電源打點完畢后要及時關(guān)閉電源，這樣做有什么好處？這樣做有什么好處？2 不關(guān)閉電源，打點計時器會一直打點，不關(guān)閉電源，打點計時器會一直打點，這些多余的點難以區(qū)分，會影響我們分這些多余的點難以區(qū)分，會影響我們分析

6、數(shù)據(jù)析數(shù)據(jù)12 觀察電火花計時器并閱讀其使用說明書，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分觀察電火花計時器并閱讀其使用說明書，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法的名稱、工作原理及使用方法二、電火花打點計時器二、電火花打點計時器13說一說：說一說：電火花計時器的構(gòu)成電火花計時器的構(gòu)成放電針放電針紙盤軸紙盤軸電源開關(guān)電源開關(guān)墨粉紙盤墨粉紙盤14 電火花打點計時器有哪些組成部分？各部分的名稱是電火花打點計時器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？請在圖中分別指出什么？請在圖中分別指出.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)墨粉紙盒墨粉紙盒紙帶紙帶插座插座15工作原理：工作原理： 當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時，計時當(dāng)接通電源、按下脈沖輸

7、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上就打出一行點跡. 16p3、 使用說明：使用說明：電火花打點計時器是一種使用電火花打點計時器是一種使用_電源的計時儀器工電源的計時儀器工作電壓為作電壓為_當(dāng)電源的頻率是當(dāng)電源的頻率是50Hz時，它每隔時，它每隔_s打一次點打一次點交流交流220V0.0217三、三、關(guān)于打點周期關(guān)于打點周期T1、打點計時器的打點周期、打點計時器的打點周期T由輸入電源的頻率由輸入電源的頻率f決定。決定。 頻率頻率f：每秒打點的次數(shù)（

8、赫茲：每秒打點的次數(shù)（赫茲Hz） 周期周期T：打一次點所經(jīng)歷的時間（秒：打一次點所經(jīng)歷的時間（秒s） T=1/f 2、我國交流電的、我國交流電的f均為均為50Hz，故打點周期，故打點周期T=0.02s即：每隔即：每隔0.02s打一個點打一個點 相鄰兩個點之間的時間間隔為相鄰兩個點之間的時間間隔為0.02s18相同點：相同點：打點周期相同：打點周期相同：T=0.02s1.打點方式不同打點方式不同電磁打點計時器：利用振動的振針打點電磁打點計時器：利用振動的振針打點電火花計時器：利用火花放電打點電火花計時器：利用火花放電打點2.電源電壓不同電源電壓不同電磁打點計時器：電磁打點計時器：6V以下交流電以

9、下交流電電火花計時器：電火花計時器：220V交流電交流電振針打點時與紙帶接觸，會對紙帶產(chǎn)生阻礙作振針打點時與紙帶接觸，會對紙帶產(chǎn)生阻礙作用；而火花放電基本不會阻礙紙帶的運動用；而火花放電基本不會阻礙紙帶的運動兩種打點計時器的共同點與不同點兩種打點計時器的共同點與不同點3.精確度不同精確度不同192兩種打點計時器相比，哪個更好些？為什兩種打點計時器相比，哪個更好些？為什么？么？電火花計時器可能會更好些，因為：電火花計時器可能會更好些，因為：(1)(1)電磁打點計時器打點時振針和紙帶間的摩電磁打點計時器打點時振針和紙帶間的摩擦較大而電火花計時器使用中運動阻力極小，擦較大而電火花計時器使用中運動阻力

10、極小，這種極小阻力來自于紙帶運動的本身，而不是這種極小阻力來自于紙帶運動的本身，而不是打點產(chǎn)生的打點產(chǎn)生的. .(2)(2)電火花打點計時器的記時精度也遠優(yōu)于電電火花打點計時器的記時精度也遠優(yōu)于電磁打點計時器，同時它的操作簡易，學(xué)生使用磁打點計時器，同時它的操作簡易，學(xué)生使用安全可靠安全可靠20四、四、打點計時器的作用打點計時器的作用1、直接測出：、直接測出：1）兩點間的時間間隔：）兩點間的時間間隔：f為為50Hz時，相鄰兩點的時間間隔時，相鄰兩點的時間間隔t=1/f=0.02s 若共有若共有n個點，則有個點，則有 個時間間隔；個時間間隔； 若兩點間間隔若兩點間間隔n個點，則有個點，則有 個時

11、間間隔。個時間間隔。2）兩點間位移：）兩點間位移： 刻度尺測量，讀數(shù)估讀一位，注意單位統(tǒng)一刻度尺測量，讀數(shù)估讀一位，注意單位統(tǒng)一2、間接測出：、間接測出： 紙帶速度（紙帶的運動情況）紙帶速度（紙帶的運動情況） 物體運動情況物體運動情況n-1n+121例例1 1 電磁打點計時器的打點周期取決于電磁打點計時器的打點周期取決于 ( )( )A A交流電壓的高低交流電壓的高低 B B交流電的頻率交流電的頻率C C永久磁鐵的磁性強弱永久磁鐵的磁性強弱 D D振針與復(fù)寫紙間的距離振針與復(fù)寫紙間的距離 B22要求：要求：（1）步驟正確）步驟正確.（2）點跡清晰，間距合適，有足夠多的點）點跡清晰，間距合適，有

12、足夠多的點.五、練習(xí)使用打點計時器五、練習(xí)使用打點計時器23操作步驟操作步驟紙帶（3）啟動電源，拉紙帶，隨后立即關(guān)電源24（4 4）取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，往后數(shù)）取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，往后數(shù)出若干個點。如果數(shù)出出若干個點。如果數(shù)出n n個點，這些點劃分出來的時個點，這些點劃分出來的時間間隔數(shù)是多少間間隔數(shù)是多少? ?（5 5）用刻度尺測量出第一個點到第）用刻度尺測量出第一個點到第n n個點的個點的距離距離共共(n(n一一1)1)個，時間間隔個，時間間隔t=(n-1)0.02St=(n-1)0.02S25六、測量平均速度六、測量平均速度（1）需測量的量：）需測量的量：（2

13、）關(guān)系式：）關(guān)系式：V=V=26交流與討論交流與討論 問題問題1 1電磁打點計時器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶電磁打點計時器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶的位置的位置? ?將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動調(diào)節(jié)片，可將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動調(diào)節(jié)片，可調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過。調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過。問題問題2 2振針打的點不清晰或打不出點可能是哪振針打的點不清晰或打不出點可能是哪些原因些原因? ?怎樣調(diào)整怎樣調(diào)整? ?1 1：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù)片，振針打不到紙帶上，可

14、將壓紙框向下壓恢復(fù)其原來位置其原來位置275 5：我選的電壓在：我選的電壓在4 V4 V和和6 V6 V的情況下，打點的清晰度有點差的情況下，打點的清晰度有點差別，電壓高的時候稍清晰，所以可調(diào)高一點電壓別，電壓高的時候稍清晰，所以可調(diào)高一點電壓2 2：可能是復(fù)寫紙該換新的了：可能是復(fù)寫紙該換新的了3 3：可能是振動片的振幅太小，可調(diào)整振動片的位：可能是振動片的振幅太小，可調(diào)整振動片的位置置4 4：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，直到打出點為止直到打出點為止28六、六、紙帶的處理紙帶的處理1、測平均速度、測平均速度（一段時間或者一段位移的平均速度）（

15、一段時間或者一段位移的平均速度）txv （1）要測的量）要測的量（2）關(guān)系式）關(guān)系式點跡密集的地方速度小點跡密集的地方速度小點跡的疏密與紙帶點跡的疏密與紙帶速度大小有什么關(guān)速度大小有什么關(guān)系？系？292、測瞬時速度、測瞬時速度：用包含測量點在內(nèi)的一小段位移的：用包含測量點在內(nèi)的一小段位移的平均速度來表示該測量點的瞬時速度平均速度來表示該測量點的瞬時速度（用包含了測量點（用包含了測量點E在內(nèi)的一小段位移在內(nèi)的一小段位移DG的平均速度的平均速度來表示點來表示點E的瞬時速度）的瞬時速度）包含測量點的位移取得太小，造成計時不便，且容易引起較包含測量點的位移取得太小，造成計時不便，且容易引起較大誤差大誤

16、差; ;選的太大，會影響瞬時速度的精確性；所以要根據(jù)選的太大，會影響瞬時速度的精確性；所以要根據(jù)實際情況實際情況選取這段位移選取這段位移。30 x/x/t t可以大致表示可以大致表示DFDF間各點的瞬時速度，兩邊點離得間各點的瞬時速度，兩邊點離得越近算出的平均速度接近越近算出的平均速度接近E E點的瞬時速度，但過小的間距點的瞬時速度，但過小的間距也會增大測量的誤差也會增大測量的誤差. .注意：注意：用打點計時器測量瞬時速度用打點計時器測量瞬時速度31V VE E =V =VD-FD-F = =1.1.思想方法思想方法: :用某段時間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時間內(nèi)的用某段時間內(nèi)的平均速度來粗

17、略的代替這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度某點的瞬時速度. .所取的時間間隔越接近該點計算出所取的時間間隔越接近該點計算出的瞬時速度就越精確的瞬時速度就越精確. .2.2.測量原理：測量原理： 瞬時速度的求法瞬時速度的求法X Xt t32x x0 0 x x1 1x x2 2x x3 3填寫表格填寫表格33【小結(jié)】談?wù)勀惚竟?jié)課的學(xué)習(xí)體會【小結(jié)】談?wù)勀惚竟?jié)課的學(xué)習(xí)體會n知識方面知識方面n物理思想和研究方法方面物理思想和研究方法方面先記錄后測量的方法先記錄后測量的方法打點計時器xt,間接測量的思想間接測量的思想txv34 打在紙帶上的點，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

18、應(yīng)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內(nèi)發(fā)生的位移，從而了解物體的運動情況請你用簡短的語言描述下1圖所示每條紙帶記錄的物體的運動情況課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練35課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 如圖所示，打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測出各點間的距離為：AC = 14.2 mm，AD = 24.8 mm那么由此可以算出紙帶在AC間的平均速度為_m/s，紙帶在AD間的平均速度為_m/s；B點的瞬時速度更接近于_m/s36 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16打點計時器實驗誤差討論及紙帶的分析打點計時器實驗誤差討論及紙帶的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.對紙帶上的點跡說法正確的是？對紙帶上的點跡說法正確的是？A：點跡記錄了物體運動的時間。：點跡記錄了物體運動的時間。B：點跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運