实验用打点计时器测速度精选PPT.ppt

第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)关于实验用打点计时器测速度第1页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)实验原理实验原理1两种打点计时器的比较两种打点计时器的比较项目比较 电磁打点计时器电火花计时器组成结构工作电压6 V以下交流电源220 V交流电源打点周期0.02 s功能计时仪器第2页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)第3页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)4v t图象及其画法图象及其画法以以速速度度v为为纵纵轴轴，时时间间t为为横横轴轴建建立立直直角角坐坐标标系系，根根据据计计算算出出的的不不同同时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度值值，在在坐坐标标系系中中描描点点，最最后后用用平平滑滑曲曲线线把把这这些点连接起来就得到了一条能够描述速度些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间与时间t关系的图象。关系的图象。实验器材实验器材电电磁磁打打点点计计时时器器(或或电电火火花花计计时时器器)、学学生生电电源源(电电火火花花计计时时器器使使用用220 V交交流流电电源源)、刻刻度度尺尺、纸纸带带、复复写写纸纸、导导线线、坐坐标纸。标纸。第4页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)实验过程实验过程一、实验步骤一、实验步骤1了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。2把把电电磁磁打打点点计计时时器器的的两两个个接接线线柱柱用用导导线线与与6 V的的低低压压交交流流电电源源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。3接接通通电电源源，用用手手水水平平地地拉拉动动纸纸带带，纸纸带带上上就就打打出出一一行行小小点点，随后立即关闭电源。随后立即关闭电源。4取取下下纸纸带带，从从能能看看得得清清的的某某个个点点数数起起，数数一一数数纸纸带带上上共共有有多多少少个个点点。如如果果共共有有n个个点点，则则用用t0.02(n1)s计计算算出出纸纸带带的的运运动动时时间间t。第5页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)第6页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)二、数据处理二、数据处理1用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。选取一条点迹清晰便于分析的纸带。(2)从从能能够够看看清清的的某某个个点点开开始始，每每隔隔四四个个点点取取一一个个计计数数点点，每每两两个个计计数数点点间间的的时时间间间间隔隔T50.02 s0.1 s。在在纸纸带带上上用用O、A、B、C、D标出这些标出这些“计数点计数点”，如图所示。，如图所示。用用刻刻度度尺尺依依次次测测出出OA、OB、OC、OD的的距距离离是是s1、s2、s3、s4，再再利利用用x1s1、x2s2s1、x3s3s2确确定定出出OA、AB、BC、CD之间的距离之间的距离x1、x2、x3、x4第7页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)2用图象表示速度用图象表示速度用用横横轴轴表表示示时时间间t，纵纵轴轴表表示示速速度度v，建建立立直直角角坐坐标标系系。根根据据测测量的数据在坐标系中描点，量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的起来，即得到如图所示的v t图象。图象。第8页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)误差分析误差分析1 1利利用用平平均均速速度度来来代代替替计计数数点点的的瞬瞬时时速速度度带带来来系系统统误误差差。为为减减小误差，应取以计数点为中心的较小位移小误差，应取以计数点为中心的较小位移x x来求平均速度。来求平均速度。2 2分分段段测测量量计计数数点点间间的的位位移移x x带带来来误误差差。减减小小此此误误差差的的方方法法是是一一次次测测量量完完成成，即即一一次次测测出出各各计计数数点点到到起起始始计计数数点点O O的的距距离离，再再分别计算出各计数点间的距离。分别计算出各计数点间的距离。第9页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)注意事项注意事项1 1如如果果在在纸纸带带上上数数出出了了n n个个点点，那那么么，它它们们的的间间隔隔数数是是(n n1)1)个，它们的时间间隔为个，它们的时间间隔为(n n1)0.02 s1)0.02 s。2 2使使用用打打点点计计时时器器打打点点时时，应应先先接接通通电电源源，待待打打点点计计时时器器打打点稳定后，再拉动纸带。点稳定后，再拉动纸带。3 3手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。4 4使使用用电电火火花花计计时时器器时时，应应注注意意把把纸纸带带正正确确穿穿好好，墨墨粉粉纸纸盘盘位位于于纸纸带带上上方方；使使用用电电磁磁打打点点计计时时器器时时，应应让让纸纸带带穿穿过过限限位孔，压在复写纸下面。位孔，压在复写纸下面。第10页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)第11页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【例例1】(2017海海口口高高一一检检测测)电电磁磁打打点点计计时时器器是是一一种种使使用用_(选选填填“直直流流”或或“交交流流”)电电源源的的计计时时仪仪器器，它它的的工工作作电电压压为为46 V。当当电电源源频频率率为为50 Hz时时，它它每每隔隔_s打打一一次次点点。使使用用电电磁磁打打点点计计时时器器时时，应应将将纸纸带带穿穿过过限限位位孔孔，复复写写纸纸套套在在定定位位轴轴上上，并并要要放放在在纸纸带带的的上上面面。仪仪器器安安装装好好后后，让让纸纸带带运运动动之之前前应应先先将将打点计时器的电源开关打点计时器的电源开关_(选填选填“断开断开”或或“接通接通”)。第12页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【解解析析】电电磁磁打打点点计计时时器器是是一一种种测测量量时时间间的的仪仪器器，需需要要使使用用6 V以以下下的的低低压压交交流流电电源源，它它每每隔隔一一个个周周期期打打一一个个点点，因因此此纸纸带带上上相相邻邻两两个个点点之之间间的的时时间间间间隔隔为为一一个个周周期期，即即0.02 s，使使用用电电磁磁打打点点计计时时器器时时，纸纸带带应应穿穿过过限限位位孔孔，复复写写纸纸套套在在定定位位轴轴上上，并要放在纸带的上面，打点时应先接通电源，再让纸带运动。并要放在纸带的上面，打点时应先接通电源，再让纸带运动。【答案】【答案】交流交流0.02接通接通第13页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)变变式式训训练练1（多多选选）关关于于打打点点计计时时器器的的原原理理和和使使用用方方法法，下下列列说法中正确的是说法中正确的是()A打点计时器应接交流电源，交流频率通常为打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50 HzB如如果果纸纸带带上上相相邻邻两两个个计计数数点点之之间间有有四四个个点点，则则相相邻邻两两个个计计数数点点间的时间间隔是间的时间间隔是0.08 sC如如果果打打点点计计时时器器在在纸纸带带上上打打下下的的点点先先密密集集后后稀稀疏疏，则则说说明明纸纸带的速度由小变大带的速度由小变大D电电磁磁打打点点计计时时器器接接在在220 V电电源源上上，电电火火花花打打点点计计时时器器接接在在6 V电源上电源上第14页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【解解析析】打打点点计计时时器器使使用用交交流流电电，电电磁磁打打点点计计时时器器使使用用6 V以以下下的的低低压压交交流流电电源源；电电火火花花计计时时器器使使用用220 V交交流流电电源源，相邻两点的时间间隔是相邻两点的时间间隔是0.1 s。【答案】【答案】AC第15页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【例例2】(2017珠珠海海高高一一检检测测)某某同同学学在在做做“用用打打点点计计时时器器测测速速度度”的的实实验验时时，得得到到一一条条点点迹迹清清晰晰的的纸纸带带如如图图，在在纸纸带带上上依依次次选选出出7个个计计数数点点，分分别别标标以以O、A、B、C、D、E和和F，每每相相邻邻的的两两个个计计数数点点间间还还有有四四个个点点未未画出，打点计时器所用电源的频率是画出，打点计时器所用电源的频率是50 Hz。第16页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)(1)如如果果测测得得C、D两两点点间间距距x42.70 cm，D、E两两点点间间距距x52.90 cm，则则据据此此数数据据计计算算在在打打D点点时时的的速速度度公公式式为为_，小小车车的的速速度度值值vD_ m/s。(保留三位有效数字保留三位有效数字)(2)该该同同学学分分别别算算出出其其他他点点的的速速度度：vA0.220 m/s，vB0.241 m/s，vC0.258 m/s，vE0.300 m/s，请请设设计计表表格格将将实实验验数数据据填填入入表表格格中中，并在坐标系中作出小车运动的并在坐标系中作出小车运动的v t图象，设图象，设O点为计时起点。点为计时起点。第17页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)(3)由所作由所作v t图象判断小车的运动情况是怎样的？图象判断小车的运动情况是怎样的？【解解析析】(1)D点点为为CE的的中中间间时时刻刻，所所以以可可以以认认为为D点点的的瞬瞬时时速速度度等等于于CE间间的的平平均均速速度度，即即vD，代代入入数数据据计计算算可可得得vD0.280 m/s。第18页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)第19页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)变变式式训训练练2(安安徽徽模模拟拟)用用接接在在50 Hz交交流流电电源源上上的的打打点点计计时时器器测测定定小小车车的的运运动动情情况况。某某次次实实验验中中得得到到的的一一条条纸纸带带如如图图所所示示，从从比比较较清清晰晰的的点点起起，每每五五个个打打印印点点取取一一个个计计数数点点，分分别别标标明明0、1、2、3量量得得0与与1两两点点间间的的距距离离x130 mm，2与与3两两点点间间的的距距离离x348 mm，则则小小车车在在0与与1两两点点间间的的平平均均速速度度v1_m/s，在在2与与3两两点点间间的的平平均均速速度度v3_m/s。据此判定小车做。据此判定小车做_。第20页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【答案】【答案】0.30.48加速运动加速运动第21页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)1(多选多选)根据打点计时器打出的纸带根据打点计时器打出的纸带()A能准确地求出某点的瞬时速度能准确地求出某点的瞬时速度B只能粗略地求出某点的瞬时速度只能粗略地求出某点的瞬时速度C能准确地求出某段时间内的平均速度能准确地求出某段时间内的平均速度D可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度第22页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【解解析析】在在打打点点计计时时器器打打出出的的纸纸带带的的数数据据处处理理中中，我我们们只只能能用用与与计计数数点点靠靠得得很很近近的的一一段段距距离离的的平平均均速速度度粗粗略略表表示示计计数数点点的的瞬瞬时时速速度度，故故A、D错错误误，B正正确确。而而对对于于x和和t是是可可以以准准确确测测得得的的，故故可可测测得得t内的平均速度，内的平均速度，C正确。正确。【答案】【答案】BC第23页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)2(浙江学业水平模拟浙江学业水平模拟)如图为甲、乙如图为甲、乙两质点在同一直线上运动的速度两质点在同一直线上运动的速度时间时间图象。关于甲、乙两质点的运动，下图象。关于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是列说法中正确的是()A质质点点甲甲向向所所选选定定的的正正方方向向运运动动，质质点点乙乙与与甲甲的的运运动动方方向向相反相反B质点甲、乙的速度相同质点甲、乙的速度相同C在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D不不管管质质点点甲甲、乙乙是是否否从从同同一一地地点点开开始始运运动动，它它们们之之间间的的距距离离一一定定越来越大越来越大第24页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【解解析析】由由图图象象知知质质点点甲甲、乙乙的的运运动动方方向向是是相相反反的的，故故选选项项A正正确确，B错错误误；速速度度方方向向相相反反，相相同同时时间间位位移移方方向向相相反反，不不可可能能相相同同，故故选选项项C错错误误；甲甲、乙乙反反向向，若若是是背背向向运运动动，则则它它们们的的间间距距增增大大，但但若若是相向运动，则它们的间距在减小。是相向运动，则它们的间距在减小。【答案】【答案】A第25页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)第26页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【答案】【答案】BD第27页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)4(1)在在做做用用打打点点计计时时器器测测速速度度的的实实验验时时，要要用用到到打打点点计计时时器器，打打点点计计时时器器是是一一种种计计时时仪仪器器，其其电电源源频频率率为为50 Hz，常常用用的的“电电磁磁打打点点计计时时器器”使使用用的的电电压压是是_V的的_(选选填填“直直流流电电”或或“交流电交流电”)，它们是每隔，它们是每隔_s打一个点。打一个点。(2)接接通通打打点点计计时时器器电电源源和和让让纸纸带带开开始始运运动动，这这两两个个操操作作之之间间的的时时间顺序关系是间顺序关系是()A先接通电源，再让纸带运动先接通电源，再让纸带运动B先让纸带运动，再接通电源先让纸带运动，再接通电源C让纸带运动的同时接通电源让纸带运动的同时接通电源D先让纸带运动或先接通电源都可以先让纸带运动或先接通电源都可以第28页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【解解析析】(1)电电磁磁打打点点计计时时器器的的工工作作电电压压是是6 V以以下下的的交交流流电电，一一般般是是46 V。打打点点间间隔隔为为交交流流电电的的频频率率的的倒倒数数，当当电电源源的的频频率率是是50 Hz时时，打点周期是打点周期是0.02 s。(2)使使用用打打点点计计时时器器时时，应应先先接接通通电电源源，让让打打点点计计时时器器工工作作，再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹，故再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹，故A项正确。项正确。【答案】【答案】(1)46交流电交流电0.02(2)A第29页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)5如如图图所所示示，打打点点计计时时器器所所用用电电源源的的频频率率为为50 Hz，某某次次实实验验中中得得到到一一条条纸纸带带，用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测出出各各点点间间的的距距离离如如图图所所示示，则则：AC_mm，AD_mm。那那么么由由此此可可以以算算出出纸纸带带在在AC间间的的平平均均速速度度为为_m/s，纸纸带带在在AD间间的的平平均均速速度为度为_m/s；B点的瞬时速度更接近于点的瞬时速度更接近于_m/s。第30页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【答案】【答案】14.025.00.350.420.35第31页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)6(2017盐盐城城高高一一检检测测)如如图图所所示示是是用用小小车车拖拖动动纸纸带带，用用打打点点计计时时器器测测定定速速度度打打出出的的一一条条纸纸带带，A、B、C、D、E为为我我们们在在纸纸带带上上所所选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为0.1 s。试求：。试求：(1)打点计时器打下打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；点时小车的瞬时速度；(2)作出速度作出速度时间图象。时间图象。第32页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)【答案】【答案】(1)0.26 m/s(2)见解析见解析第33页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)7如如图图为为某某次次实实验验时时打打出出的的纸纸带带，打打点点计计时时器器每每隔隔0.02 s打打一一个个点点，图图中中O点点为为第第一一个个点点，A、B、C、D为为每每隔隔两两点点选选定定的的计计数数点点。根根据据图图中中标标出出的的数数据据，打打A、D点点时时间间内内纸纸带带的的平平均均速速度度有有多多大大？打打B点点时时刻刻纸纸带带的的瞬瞬时时速速度度有有多多大大？计计算算的的依依据据是是什什么么？你你能能算算出出打打O、D点点时时间间内内纸纸带带的的平平均均速速度度吗吗？为为什么？什么？第34页，讲稿共35张，创作于星期日第一章 运动的描述必修一必修一 物理物理 (RJ)(RJ)2023/4/112023/4/11感谢大家观看第35页，讲稿共35张，创作于星期日