【公開(kāi)課】+實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度+課件高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第一章運(yùn)動(dòng)的描述1.3-2實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度一.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz）。

2.打出的紙帶上的點(diǎn)表示了相應(yīng)運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上所打點(diǎn)的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。

一、兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：直流？

交流？交流電源工作電壓：4--6V一`兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.結(jié)構(gòu)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和構(gòu)造

直流？

交流？工作電壓：6V以下

當(dāng)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，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(huì)因反復(fù)地受到向上、向下的吸引而不停地振動(dòng)起來(lái)．當(dāng)交變電流的頻率是50Hz時(shí)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針每0.02s打下一個(gè)點(diǎn).NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN

S

～電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理2.工作原理：3．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用

(1)用限位孔限定紙帶，復(fù)寫(xiě)紙壓在紙帶的上面．通電，振片帶動(dòng)振針打點(diǎn)．若紙帶運(yùn)動(dòng)，其上就會(huì)留下一行小點(diǎn)．

(2)如由物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，物體的位移就對(duì)應(yīng)為紙帶上相應(yīng)點(diǎn)間的距離，運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由該距離上點(diǎn)痕的數(shù)目計(jì)算．

穿孔壓復(fù)通電打點(diǎn)一`兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.結(jié)構(gòu)電火花計(jì)時(shí)器（1）構(gòu)造：（2）原理：脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤(pán)到紙盤(pán)軸，產(chǎn)生火花放電（3）工作電壓：交流220V尖端放電電火花計(jì)時(shí)器

電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器.當(dāng)電源的頻率是50Hz

時(shí),它的脈沖放電周期也是0.02s，即每隔0.02s打下一個(gè)點(diǎn)．

2.工作原理：一`兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器3．電火花計(jì)時(shí)器的使用

(1)使用時(shí)，墨粉紙盤(pán)套在紙盤(pán)軸上，把紙帶穿過(guò)限位孔．當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤(pán)到紙盤(pán)軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一行點(diǎn)跡．

(2)這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力比較小，實(shí)驗(yàn)誤差也比較?。纵S穿孔通電按脈打點(diǎn)二.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)1.相同點(diǎn)：打點(diǎn)頻率相同1.打點(diǎn)方式不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)電火花計(jì)時(shí)器：利用火花放電打點(diǎn)2.電源電壓不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6V以下交流電電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電3.振針打點(diǎn)時(shí)與紙帶接觸，會(huì)對(duì)紙帶產(chǎn)生阻礙作用；而火花放電基本不會(huì)阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)。

三.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和使用要求、注意事項(xiàng)，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好。2.按照說(shuō)明連接使用儀器并把紙帶裝好。3.啟動(dòng)電源，用手水平地拉紙帶，紙帶上就打出一行小點(diǎn)。隨后立即關(guān)閉電源。4.取下紙帶，觀察點(diǎn)子的分布情況，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)，注意計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔。5.用刻度尺分別測(cè)量出第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離.把測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中.ABCD疏密與速度的關(guān)系△t

＝？△x

＝？相等的時(shí)間內(nèi)位移相等---勻速直線運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間內(nèi)位移增大---加速直線運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間內(nèi)位移減小---先加速后減速互動(dòng)探究1.判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.505.498.9913.01單位cmOABCD表1紙帶在幾段時(shí)間中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFΔx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67如圖：四.如何測(cè)出E點(diǎn)的瞬時(shí)速度？DFDFDF原則：準(zhǔn)確性可行性0123△x0△x1△x2△x3表2手拉紙帶在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置0123所用位移v/m·s-1利用平均速度估算時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度注意估讀比如：1.如圖所示，是某同學(xué)抽動(dòng)紙帶打點(diǎn)的一部分紙帶，紙帶上點(diǎn)跡清晰，所用的電源頻率是50Hz．試回答：

(1)A、B、C、D是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少．

(2)測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中，試估算出打點(diǎn)B時(shí)的抽動(dòng)紙的速度大?。?保留兩位有效數(shù)字）0.06sVB=1.8m/S【例題】五、用圖象表示速度

1、建立坐標(biāo)系:以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,設(shè)定合適的刻度，注明單位。2、嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，根據(jù)點(diǎn)的分布分析速度的變化特點(diǎn)。在表格中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點(diǎn)的速度.要想形象的了解紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于圖象?；?dòng)探究四.用圖像表示速度：1.圖像特點(diǎn)：直觀2.常用作圖法（1）描點(diǎn)作圖（通常用直線或平滑曲線）（2）據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3.作圖步驟：（1）建系（2）描點(diǎn)（3）作圖4.速度－時(shí)間圖像（v-t圖像）少了什么？手是如何運(yùn)動(dòng)的？某同學(xué)手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的v-t圖象１描點(diǎn)２作圖３擬合n01234567Vm/s0.050.100.200.300.280.280.460.55012345670.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)5.用圖象表示速度2.如圖所示是用小車(chē)拖動(dòng)紙帶,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定速度打出的一條紙帶,A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘纤x的計(jì)數(shù)點(diǎn)。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s。試求：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度;(2)作出速度—時(shí)間圖像?！纠}】VB=0.26m/s,VC=0.30m/s,VD=0.34m/sv-t圖象中速度的正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向通過(guò)圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)情況v/(m·s-1)t/s12410五.系統(tǒng)誤差、偶然誤差：1.系統(tǒng)誤差：由于儀器本身不精確，或?qū)嶒?yàn)方法粗略，或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣的偏大或偏小，不會(huì)出現(xiàn)這幾次偏大另幾次偏小的情況。要減小系統(tǒng)誤差，必須校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)在原理上更為完善的實(shí)驗(yàn)。2.偶然誤差：偶然誤差是由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的。偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大偏小的概率相同。因此，可以多進(jìn)行幾次測(cè)量，求出幾次測(cè)得的數(shù)值的平均值，這個(gè)平均值比一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。

課堂小結(jié)1.若兩點(diǎn)之間間隔n個(gè)點(diǎn)，則這段時(shí)間t=0.02(n+1)s；2.平均速度計(jì)算公式：V=△X/△t；3.利用兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間平均速度計(jì)算時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度；4.保留有效數(shù)字時(shí)從第一個(gè)不為零的數(shù)字開(kāi)始進(jìn)行保留；5.速度時(shí)間圖像直觀速度變化；6.注意區(qū)分系統(tǒng)誤差和偶然誤差。1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示，紙帶在A、C之間的平均速度為_(kāi)_______m/s，在A、D之間的平均速度為_(kāi)_______m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于________m/s.0.350.420.35課堂訓(xùn)練3.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇標(biāo)0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出.紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,刻度零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.并計(jì)算打計(jì)數(shù)點(diǎn)“2時(shí)”小車(chē)的瞬時(shí)速度v2=______m/s.（結(jié)果