2015_2016高一物理1.4实验：用打点计时器测速度课件.ppt

1.4 1.4 用用打点计时器打点计时器测速度测速度新课导入新课导入 问问：中中国国作作为为世世界界四四大大文文明明古古国国之之一一，发发明明计计时时器器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？壶漏壶漏摆钟摆钟手表手表秒表秒表原子钟原子钟曰晷曰晷一.打点计时器l电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器 一、打点计时器：一、打点计时器：.电磁打点计时器：电磁打点计时器：直流？直流？直流？直流？交流？交流？交流？交流？交流电源交流电源工作电压：工作电压：4-6V2.电火花计时器：电火花计时器：原理：原理：脉冲电流脉冲电流经放电针、墨粉纸经放电针、墨粉纸盘放电。盘放电。交流电源交流电源 工作电压：工作电压：220Vl3、打点计时器的应用、打点计时器的应用l（1）测时间）测时间l(我国民用交流电频率我国民用交流电频率为为50Hz50Hz，每隔，每隔 秒打一个点秒打一个点)l（2）测位移）测位移l（3）分析纸带）分析纸带 研究物体运动研究物体运动0.02s 打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。1.1.1.1.把打点计时器固定在桌子上。把打点计时器固定在桌子上。把打点计时器固定在桌子上。把打点计时器固定在桌子上。2.2.2.2.按照说明连接使用仪器并把纸带装好。按照说明连接使用仪器并把纸带装好。按照说明连接使用仪器并把纸带装好。按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3.3.3.3.先启动电源，后释放小车或用手水平地拉纸带，先启动电源，后释放小车或用手水平地拉纸带，先启动电源，后释放小车或用手水平地拉纸带，先启动电源，后释放小车或用手水平地拉纸带，纸带上就打出一纸带上就打出一纸带上就打出一纸带上就打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。行小点。打完纸带立即关闭电源。行小点。打完纸带立即关闭电源。行小点。打完纸带立即关闭电源。二练习使用打点计时器4 4 4 4.取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。计数点，注意计数点间的时间间隔。计数点，注意计数点间的时间间隔。计数点，注意计数点间的时间间隔。5 5 5 5.用刻度尺分别测量出第一个点到第用刻度尺分别测量出第一个点到第用刻度尺分别测量出第一个点到第用刻度尺分别测量出第一个点到第n n n n个点的距离。个点的距离。个点的距离。个点的距离。三、纸带处理：三、纸带处理：1.判断物体的运动规律判断物体的运动规律ABCD疏密与疏密与疏密与疏密与速度的速度的速度的速度的关系关系关系关系t t？x x？相等的时间内位移相等相等的时间内位移相等-匀速直线运动匀速直线运动相等的时间内位移增大相等的时间内位移增大-加速直线运动加速直线运动相等的时间内位移减小相等的时间内位移减小-减速直线运动减速直线运动 2.计算变速直线运动中某段的平均速度计算变速直线运动中某段的平均速度0 A B C D EX1X2X3X4X5XXXXX表1：纸带在某段时间内的平均速度点子数点子数n点子间隔点子间隔数数n-1运动时间运动时间t/s位移位移/m平均速度平均速度/650.100.07700.770ms-1 3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度计算变速直线运动中某点的瞬时速度0 A B C D E注意：如果取离注意：如果取离c点越接近的两点来求平均速点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近度，这个平均速度越接近c点的瞬时速度，但点的瞬时速度，但是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。情况选取这两个点。0 01 12 23 3x0 x1x2x3表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0123t/s00.10.20.3v/ms-10.090.150.240.32V2=0.0095/0.04ms-1=0.24ms-1 O A B C D2.505.498.9913.01 纸带在几个时刻的瞬时速度纸带在几个时刻的瞬时速度位置位置OABCD-0.4580.5410.627单位 cm四四、用图象表示速度用图象表示速度 l1、建立坐标系、建立坐标系:以速度以速度v为纵轴为纵轴，时间时间t为横为横轴轴建立直角坐标系建立直角坐标系,设定合适的刻度，注明设定合适的刻度，注明单位。单位。l2、严格按实验数据描点，根据点的分布分、严格按实验数据描点，根据点的分布分析速度的变化特点。析速度的变化特点。在表格中我们只能粗略得知纸带在有些在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度间断的点的速度.要想形象的了解纸带要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于图象。的速度变化规律我们还要借助于图象。t/sv/(ms-1)0t/sv/(ms-1)03、描出的点是不连续的，之所以要用、描出的点是不连续的，之所以要用平滑平滑曲线来曲线来“拟合拟合”实验中描出的点实验中描出的点，是因为各，是因为各个时刻都有速度，速度随时间是连续变化，个时刻都有速度，速度随时间是连续变化，实验中又不可能把所有时刻的速度都测出来。实验中又不可能把所有时刻的速度都测出来。0.00.10.20.30.370.480.570.670.40.50.60.70.780.880.981.0纸带在几个时刻的瞬时速度试画出纸带在几个时刻的瞬时速度试画出v-t图象图象0 1 2 3 4 5 6 7t/10-1sv/(ms-1)1.00.80.60.40.2t/s0.00.10.20.3v/ms-10.370.480.570.67t/s0.40.50.60.7v/ms-10.780.880.981.0 v-t图象应用：图象应用：1.能读出速度能读出速度V、时刻时刻 t 的对应关系的对应关系 2.观察出速度观察出速度V随时间随时间 t 的变化关系的变化关系 3.能判断物体的运动规律能判断物体的运动规律tOVtOV匀速直线运动匀速直线运动加速直线运动加速直线运动t1v1tOVtOV减速直线运动减速直线运动首先加速直线运动首先加速直线运动接着匀速直线运动接着匀速直线运动最后减速直线运动最后减速直线运动1.运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等这些点的距离不一定相等,但这些点能说明但这些点能说明 A运动物体在一段时间内的位移运动物体在一段时间内的位移B运动物体在一段时间内的运动快慢运动物体在一段时间内的运动快慢C运动物体在某时刻的位置运动物体在某时刻的位置D运动物体的运动性质运动物体的运动性质 (A B C D )课堂练习2.通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下下列判断正确的是列判断正确的是A点子密集的地方物体的运动速度比较大点子密集的地方物体的运动速度比较大B点子密集的地方物体的运动速度比较小点子密集的地方物体的运动速度比较小C点子不均匀说明物体在做变速运动点子不均匀说明物体在做变速运动D点子不均匀说明打点计时器有故障点子不均匀说明打点计时器有故障 (B C )3.3.在你练习使用打点计时器时在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点面打下一系列的小点,根据你所打出纸带根据你所打出纸带,在判断纸带在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时 A A应通过测量纸带表示的运动的全程来判断应通过测量纸带表示的运动的全程来判断B B必须通过计算任意两点间的平均速度来判断必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C C必须通过计算全程的平均速度来计算必须通过计算全程的平均速度来计算D.D.可以通过测量每相邻两点间的距离可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同看其是否相同来判断来判断 (D )练习：如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器练习：如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带，每打出的纸带，每5 5个打点选一个计数点，各计数点对个打点选一个计数点，各计数点对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是cmcm，交，交流电源流电源50Hz50Hz。计数点间隔时间为。计数点间隔时间为T=T=，VcVc=，0.10 s0.20 m/s