高一物理打點計時器和加速

1、第4-5節(jié) 打點計時器及加速度 一、認識打點計時器電磁打點計時器和電火花計時器電源性質(zhì)打點頻率打點方式阻力來源電磁打點計時器6v一下交流時間間隔0.02s,頻率50Hz振動通過復寫紙在紙帶上打點紙袋與限位孔的摩擦，針與紙帶打點接觸時的摩擦電火花計時器220v交流火花放電使墨粉在紙帶上打點紙帶與限位孔的摩擦1、電火花計時器工作時，紙帶運動時受到阻力小，比電磁打點計時器實驗誤差小。2、 打在紙帶上的點，記錄了紙帶運動的時間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點就相應地表示出運動物體在不同時刻的位置。 說明：電磁打點計時器和電火花計時器的原理基本一樣，打點的時間間隔都是0.02 s，所以今后的敘述中

2、不再區(qū)分，統(tǒng)稱打點計時器。 電磁打點計時器是利用電磁感應原理，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示；電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打點的，其結(jié)構(gòu)如圖乙所示。二、打點計時器的使用 實驗步驟： 把打點計時器固定在桌子上，按照要求裝好紙帶。 打點計時器接交流電源。 接通電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出了一行小點，隨后立即關(guān)閉電源。 取下紙帶，從能看得清的某個點數(shù)起，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個點，如果共有n個點，那么點的間隔數(shù)為n-1個，則紙帶的運動時間t0.02（n-1） s。 用刻度尺測量一下從開始計數(shù)的一點到最后一點n間的距離。 利用公式v=x/t計算出紙帶在這段時間內(nèi)的平均速度。 說明： 打點計時器是一種記

3、錄運動物體在一定時間間隔內(nèi)位移的儀器。 在使用前應了解它的結(jié)構(gòu)，在使用時要遵照操作規(guī)程。例1】電磁打點計時器是一種使用_電源的計時儀器，它的工作電壓是_ V，當電源頻率是50 Hz時，它每隔_ s打一 次點。使用打點計時器時，紙帶應穿過_，復寫紙應套在_上，并要放在紙帶的_面；打點時應先_，再讓紙帶運動。練習1、使用電火花計時器分析物體運動情況的實驗中：在如下基本步驟中，正確的排列順序為_。 A.把電火花計時器固定在桌子上 B.安放紙帶 C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動 D.接通220 V交流電源 E.按下脈沖輸出開關(guān)，進行打點學點2 用打點計時器測量瞬時速度1、用打點計時器測量瞬時速度的方法與

4、步驟： 把打點計時器固定在桌子上。 按照說明把紙帶裝好。 啟動電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出一系列的點。隨后立即關(guān)閉電源。 取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，每隔0.1 s，即每個點取個“測量點”標出，如圖1-4-3所示。圖1-4-3 根據(jù)vx/t計算出0，1，2，,5各點附近的平均速度，把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度，并記下來，點作為計時起點，t，便可看出手拉紙帶運動的速度變化情況。說明：在使用電磁打點計時器時把紙帶穿過限位孔，把復寫紙片壓在紙帶上，在使用電火花計時器時，把墨粉紙盤套在紙盤軸上。 使用時，必須先通電，再拉動紙帶。 測量瞬時速度在選擇測量點0，1，2，5時，每隔0

5、.1s選擇一個較好，方便計算；在選擇位移x時，應包含上面這個點的一段位移。 用平均速度v=x/t代替測量點的瞬時速度，選取的x越?。磘越短），平均速度越接近瞬時速度，誤差越小?！纠?】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，用毫米刻度尺測量情況如圖1-4-4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練習1、用同一底片對著小球運動的路徑每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如圖1-4-5所示。求到間小球的平均速度。學點3 用圖象表示速度以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，根據(jù)用打點計時器測出的各時

6、刻的瞬時速度值，用描點法在坐標系中描出各個點，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變化關(guān)系的圖線，描述速度v與時間t關(guān)系的圖象，叫做速度時間圖象或vt圖象。 說明：勻速直線運動的圖象是一條平行于t 軸的直線。勻速直線運動的速度大小和方向都不隨時間變化，其vt圖象如圖1-4-6（1）所示。 從勻速直線運動的v-t圖象不僅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，據(jù)位移公式x=vt，在速度圖象中就對應著邊長分別為v和t的一塊矩形面積（圖（2）中畫斜線的部分）。從v-t圖上可以直觀地看出速度隨時間的變化情況?！纠?】在研究物體做變速直線運動的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)算出了物 體在各不同時

7、刻的瞬時速度如下表 畫出物體的vt圖象。 若到兩測量點間距離x=5.6 cm,試求出t=0.06 s時的瞬時速度。測量點序號01234對應時刻（t/s）00.10.20.30.4瞬時速度（cm/s）42821021101683、 速度變化快慢的描述加速度（一）、加速度 1.定義： 加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。  2.物理意義： 表示速度改變快慢的物理量，其數(shù)值越大表示在單位時間內(nèi)速度改變的越快。     3.定義式： av/t =（v-v0）/t。

8、60; 4.單位：米每二次方秒  寫作：ms2或m·s-2 例題1.關(guān)于加速度的含義，下列說法正確的是：（ ）A、加速度表示速度的增加 B、加速度表示速度變化 C、加速度表示速度變化快慢D、加速度表示速度變化的大小（2） .加速度方向與速度方向的關(guān)系加速度是矢量，方向與速度變化量v的方向相同. 在變速直線運動中，速度的方向始終在一條直線上，取初速度v0的方向為正方向.（1）若vt>v0，速度增大，a為正值，表示a的方向與v0的方向相同； （2）若vt<v0，速度減少，a為負值，表示a的方向與v0的方向相反.例題2.足球以12m/s的

9、速度與墻壁相碰后，以8m/s的速度反向彈回，球與墻的接觸時間為0.1s，求足球的加速度大小和方向例題3：速度為18m/s的火車，制動后15s停止運動。求火車的加速度 （三）勻變速直線運動中的加速度在勻變速直線運動中，速度是均勻變化的，比值（vt-v0）/t是恒定的，即加速度a的大小、方向不改變.因此，勻變速直線運動是加速度不變的運動. 什么是變化率？ 一個量的變化跟時間的比值，即單位時間內(nèi)該量變化的數(shù)值，叫做這個量對時間的變化率。 變化率表示變化的快慢，不表示變化的大小。加速度等于速度的變化和時間的比值，因而加速度是速度對時間的變化率。（區(qū)別于速率）（四）加速度和速度的區(qū)別(1)速度大的加速度

10、不一定大（例如飛機以600m/s的速度勻速飛行）,加速度大的速度不一定大（火箭剛剛升空時,速度不是很快,但加速度極其大.）.(2)速度變化量大,加速度不一定大（由av/t得知）。(3)加速度為零,速度可以不為零（勻速直線運動）;速度為零,加速度可以不為零（豎直上拋物體到達最高點時，速度為0，加速度為g）。區(qū)別: 加速度描述的是速度改變的快慢; 速度描述的是位置改變的快慢比較速度v、勻變速直線運動中速度改變v、和加速度a.3、平均加速度（1）、公式： a v / t （2）、物理意義：描述速度變化的平均快慢程度4、瞬時加速度（1）、定義：物體運動到某一位置 （或在某一時刻）時的加速度在某一位置附

11、近，或在某一時刻附近，取一小段足夠小的時間，物體在這一足夠小的時間內(nèi)的平均加速度近似稱為這一時刻的瞬時加速度。在極小的時間內(nèi)，平均加速度等于瞬時加速度勻變速運動：加速度不變的運動。這種運動中，平均加速度與瞬時加速度相等。（五） 從v-t圖像看加速度1、前2秒內(nèi)的加速度2、2s4s的加速度：03、4s6s的加速度：注意：加速度為負值表示速度減小，此時，加速度方向與速度方向相反V-t圖像的斜率就是加速度（對比s-t圖的斜率是物體的速度）練習：1、甲圖中OA、AB、BC段表示質(zhì)點在作什么運動？試求各段時間內(nèi)質(zhì)點的加速度。乙圖中OA、AB、BC段表示質(zhì)點在作什么運動？試求各段時間內(nèi)質(zhì)點的速度。乙甲 2

12、、如圖是某質(zhì)點做直線運動的v-t圖象，從圖上求出各段的速度變化及加速度。 第4、 五節(jié) 打點計時器、加速度隨堂檢測1.關(guān)于物體的下列運動中，不可能發(fā)生的是（ ）A.加速度逐漸減小，而速度逐漸增大B.加速度方向不變，而速度的方向改變C.加速度大小不變，方向改變，而速度保持不變D.加速度和速度都在變化，加速度最大時速度最小；加速度最小時速度最大2.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的有（ ）A.加速度越大，速度越大B.速度變化量越大，加速度也越大C.物體的速度變化越快，則加速度越大D.速度變化率越大則加速度越大3.下列說法中正確的是（ ）A.物體運動的速度越大，加速度也一定越大B.物體的加速度越

13、大，它的速度一定越大C.加速度就是“增加出來的速度”D.加速度反映速度變化的快慢，與速度無關(guān)4.對以a=2m/s2作勻加速直線運動的物體，下列說法正確的是 ( )A.在任意1s內(nèi)末速度比初速度大2m/sB.第ns末的速度比第1s末的速度大2（n-1）m/sC.2s末速度是1s末速度的2倍D.ns是的速度是(n/2)s時速度的2倍5.下列說法中，正確的是( )A.物體在一條直線上運動，如果在相等的時間里變化的位移相等，則物體的運動就是勻變速直線運動B.加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動C.勻變速直線運動是加速度不變的運動D.加速度方向不變的運動一定是勻變速直線運動6.做勻減速直線運動的物體，

14、10s內(nèi)速度由20m/s減為5m/s求10s內(nèi)物體的速度變化和加速度 7. 計算下列運動中的物體的加速度（1）某飛機的起飛速度是50m/s，由于其地面跑道的限制，要求飛機在8S內(nèi)離開跑道，求飛機起飛時的最小加速度（2）一輛汽車正以54km/h的速度行駛，因發(fā)生緊急情況關(guān)閉油門，剎車后做勻減速直線運動，經(jīng)5S停止8.如圖所示v-t圖象，表示質(zhì)點做_運動，它的初速度為_，加速度為_，前20s內(nèi)的加速度是_，第30s末的加速度_。9.在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打印點未畫出。記AB=x1，BC=x2，CD=x3，DE=

15、x4，EF=x5，F(xiàn)G=x6。 （1）  試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、F兩個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入上表要求保留3位有效數(shù)字。   （2） 為了驗證小車的運動是勻變速運動，請進行下列計算，填入表格（單位：cm） 各位移差與平均值最多相差        ，若紙帶的右端后通過打點計時器由此可以得出結(jié)論：小車的運動是          （3）試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離求出小車的加速度