實驗用打點計時器測速度課件

4實驗：用打點計時器測速度第一章運動的描述4實驗：用打點計時器測速度第一章運動的描述學(xué)習(xí)目標(biāo)知識探究典例精析達(dá)標(biāo)檢測1.了解電磁打點計時器、電火花計時器的構(gòu)造及工作原理.2.學(xué)會使用打點計時器.3.掌握測瞬時速度的方法，會用打出的紙帶求瞬時速度.4.理解速度隨時間變化的圖象的意義，掌握描點法畫圖象的方法，并能根據(jù)圖象分析物體的運動.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識探究典例精析達(dá)標(biāo)檢測1.了解電磁打點計時器、電火一、了解打點計時器1.打點計時器的作用及分類打點計時器是一種使用

電源的計時儀器，當(dāng)電源頻率為50Hz時，它每隔

打一次點.打點計時器和紙帶配合，可以記錄物體運動的時間及在一段時間內(nèi)的

.這就為研究物體的運動提供了可能，供高中學(xué)生實驗用的打點計時器有電磁打點計時器和

計時器兩種.知識探究交流0.02s位移電火花答案一、了解打點計時器1.打點計時器的作用及分類知識探究交流0.2.電磁打點計時器(如圖1所示)圖1(1)工作電壓：

以下的交流電源；(2)原理：接通交流電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，

便振動起來，帶動其上的

上下振動.這時，如果紙帶運動，振針就通過復(fù)寫紙在紙帶上留下一行小點.6V振片振針答案2.電磁打點計時器(如圖1所示)圖1(1)工作電壓： 3.電火花計時器(如圖2所示)(1)工作電壓：

V交流電源；(2)原理：當(dāng)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)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動的紙帶上就打出一行點跡.220圖2答案3.電火花計時器(如圖2所示)(1)工作電壓： 4.兩種計時器誤差比較

計時器使用中對紙帶運動阻力極小，因而系統(tǒng)誤差較小.電火花答案4.兩種計時器誤差比較電火花答案二、練習(xí)使用打點計時器1.把打點計時器固定在桌子上并穿好紙帶.2.把打點計時器的兩個接線柱接到

電源上(電磁打點計時器接6V以下低壓交流電，電火花計時器接220V交流電).3.先接通電源開關(guān)，再用手水平拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點，隨后立即關(guān)閉電源.4.取下紙帶，從能夠看得清的某個點開始，往后數(shù)出若干個點，如果共有n個點，那么n個點的間隔數(shù)為n－1個，則紙帶的運動時間Δt＝

.交流(n－1)×0.02s答案二、練習(xí)使用打點計時器1.把打點計時器固定在桌子上并穿好紙帶5.用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點到最后一個計數(shù)點間的距離Δx.5.用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點到最后一個計數(shù)點間的距離Δx三、用打點計時器測量瞬時速度1.既然打點計時器打出的紙帶既記錄了物體的運動時間，又記錄了這段時間內(nèi)物體的位移，那我們能不能借助打點計時器和紙帶測量物體運動的平均速度呢？能不能測量物體運動的瞬時速度呢？答案三、用打點計時器測量瞬時速度1.既然打點計時器打出的紙帶既記實驗用打點計時器測速度課件2.打點計時器所用電源的頻率為50Hz，某次實驗中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測量如圖3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.圖3解析答案返回2.打點計時器所用電源的頻率為50Hz，某次實驗中得到一條解析由題意知，相鄰兩點間的時間間隔為0.02s.A、C間的距離為14mm＝0.014m，A、D間的距離為25mm＝0.025m.B點的瞬時速度更接近于0.35m/s.答案0.35

0.42

0.35返回解析由題意知，相鄰兩點間的時間間隔為0.02s.A、C間例1

使用打點計時器時應(yīng)注意(

)A.無論使用電磁打點計時器還是電火花計時器，都應(yīng)該把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙壓在紙帶的上面B.使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，再拉動紙帶C.使用打點計時器拉動紙帶時，拉動的方向應(yīng)與限位孔平行D.打點計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點之后要立即關(guān)閉電源一、打點計時器的應(yīng)用原理及操作典例精析歸納總結(jié)解析答案例1使用打點計時器時應(yīng)注意()一、打點計時器的應(yīng)用原理歸納總結(jié)解析電磁打點計時器使用復(fù)寫紙，電火花計時器不用復(fù)寫紙，故A錯；實驗時應(yīng)當(dāng)先接通電源，再拉動紙帶，故B正確；為減小摩擦，拉動紙帶的方向應(yīng)當(dāng)與限位孔平行，故C正確；打點計時器不能長時間連續(xù)工作，故D正確.答案BCD歸納總結(jié)解析電磁打點計時器使用復(fù)寫紙，電火花計時器不用復(fù)寫歸納總結(jié)使用打點計時器的注意事項(1)使用打點計時器打點時，應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶.(2)打點前應(yīng)使物體停在靠近打點計時器的位置.(3)打點計時器不能連續(xù)工作太長時間，打點之后應(yīng)立即關(guān)閉電源.(4)對紙帶進(jìn)行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢(可先統(tǒng)一測量出各個測量點到起始測量點O之間的距離).讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位.歸納總結(jié)使用打點計時器的注意事項針對訓(xùn)練1

(多選)當(dāng)紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點跡，下列關(guān)于紙帶上點跡的說法中正確的是(

)A.點跡記錄了物體運動的時間B.點跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移C.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀D.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的運動情況解析打點計時器每隔一定的時間打下一個點，因而點跡記錄了物體運動的時間，也記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移；紙帶上點跡的分布情況反映了物體的運動情況，而不能反映物體的質(zhì)量和形狀.ABD解析答案針對訓(xùn)練1(多選)當(dāng)紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶例2

在用打點計時器(電源頻率為50Hz)研究物體做初速度為零的直線運動的某次實驗中，紙帶的記錄如圖4所示，圖中前幾個點模糊，因此從A點開始每5個點取一個計數(shù)點，試根據(jù)紙帶求解以下問題：二、瞬時速度的計算和速度圖象的畫法圖4例2在用打點計時器(電源頻率為50Hz)研究物體做初速度(1)紙帶的哪一端與物體相連？(2)相鄰計數(shù)點間的時間間隔是多少？解析由物體的初速度為零，可判斷紙帶左端與物體相連.答案左端解析由交流電源頻率為50Hz知，相鄰計時點間的時間間隔為0.02s，每5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔Δt＝5T＝0.1s.答案0.1s

解析答案圖4(1)紙帶的哪一端與物體相連？解析由物體的初速度為零，解析(3)BD段對應(yīng)的平均速度是多大？(4)打C點時瞬時速度的大??？解析由紙帶可知xBD＝(49.60－12.38)cm＝0.3722m.

tBD＝2Δt＝0.2s解析C點瞬時速度近似等于BD段的平均速度，故vC＝1.861m/s.答案1.861m/s答案1.861m/s總結(jié)提升解析答案圖4(3)BD段對應(yīng)的平均速度是多大？解析由紙帶可知xBD＝(總結(jié)提升(1)對紙帶進(jìn)行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢(可先統(tǒng)一測量出各個測量點到起始測量點O之間的距離).讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位.總結(jié)提升(1)對紙帶進(jìn)行測量時，不要分段測量各段的位移，正確針對訓(xùn)練2除打點計時器外，人們還用頻閃照相法來記錄物體運動的時間和位移.如圖5所示是采用每秒閃光10次的相機拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間就是0.1s，這樣便記錄了小球運動的時間，而小球運動的位移可以用尺子量出.圖5針對訓(xùn)練2除打點計時器外，人們還用頻閃照相法來記錄物體運動根據(jù)小球的頻閃照片提供的信息在圖6中作出小球的v－t圖象，并由圖象確定第一次曝光時小球的速度.圖6解析答案返回根據(jù)小球的頻閃照片提供的信息在圖6中作出小球的v－t圖象，并解析可以求出第2、3、4、5次曝光時小球的速度.小球的v－t圖象為直線(如圖所示)，延長圖線可知第一次曝光時小球的速度v1＝0.40m/s.答案v－t圖象見解析圖0.40m/s返回解析可以求出第2、3、4、5次曝光時小球的速度.小球的v－1.練習(xí)使用打點計時器時，接通電源與釋放紙帶讓紙帶(隨物體)開始運動，這兩項操作的先后順序是(

)A.先釋放紙帶，后接通電源

B.先接通電源，后釋放紙帶C.釋放紙帶的同時接通電源

D.先接通電源或先釋放紙帶都可以達(dá)標(biāo)檢測123解析答案解析開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后釋放紙帶，如果先放開紙帶，再接通打點計時器的電源，會導(dǎo)致物體運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，A、C、D錯誤；B正確.B1.練習(xí)使用打點計時器時，接通電源與釋放紙帶讓紙帶(隨物體)2.你左手拿一塊表，右手拿一支筆，當(dāng)你的合作伙伴沿直線拉動一條紙帶，使紙帶在你的筆下向前移動時，每隔1s用筆在紙帶上點下一個點，這就做成了一臺“打點計時器”.如果在紙帶上點下了10個點，則在打下的這些點的過程中，紙帶的運動時間是(

)A.1s B.9s C.10s D.11s123B解析每隔1s用筆在紙帶上點下一個點，如果在紙帶上點下了10個點，也就有9個時間間隔，所以紙帶的運動時間是9s.故選B.解析答案2.你左手拿一塊表，右手拿一支筆，當(dāng)你的合作伙伴沿直線拉動一3.如圖7所示為某次實驗時打出的紙帶，打點計時器每隔0.02s打一點，圖中O點為第一個計數(shù)點，A、B、C、D為相鄰的計數(shù)點，每相鄰計數(shù)點間還有一個點未畫出.根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，打A、D兩點時間內(nèi)紙帶的平均速度是

，打B點時紙帶的瞬時速度是

，你能算出打O、D兩點時間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什