浙江省杭州市塘栖中学高中物理 1.4 打点计时器测速度课件 新人教必修1.ppt
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1、1.4打点计时器测速度2021/8/8 星期日1（1）电磁打点计时器：2021/8/8 星期日2（2）电火花计时器：2021/8/8 星期日3实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过46V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。2021/8/8 星期日4实验原理：（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V
2、交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。2021/8/8 星期日5注意：电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2021/8/8 星期日62、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50H
3、z），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。（2）根据v=x/t，求出在任意两点间的平均速度，这里x可以用直尺测量出两点间的距离，t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。2021/8/8 星期日73、粗略计算瞬时速度。某点3的瞬时速度可以粗略地由包含3点在内的两点间的平均速度来表示。如图v3v24，或v3=v24。2021/8/8 星期日8说明：在粗略计算3点的瞬时速度时，可利用公式v=x/t来求解，但须注意的是，如果取离3点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近3点的瞬时速度，但是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。2
4、021/8/8 星期日94、v-t图象与其画法 为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。2021/8/8 星期日102021/8/8 星期日112021/8/8 星期日125、实验试验目的：练习使用打点计时器(测位移、时间、速度）试验器材：电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。试验步骤：2021/8/8 星期日131.1.把打点计时器固定在桌子上，对照老师准备
5、的说把打点计时器固定在桌子上，对照老师准备的说明卡了解他的结构。明卡了解他的结构。2.2.按照说明把纸带装好。按照说明把纸带装好。3.3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。行小点。随后立即关闭电源。4.4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。若干个点。如果数出如果数出n n个点，这些点划分出来的个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计间隔数是多少？由此计 算出纸带从第一个点到地算出纸带从第一个点到地n n个点的运动时间。个点的运动时间。在进行实际测量之前，自己
6、设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值。录以上测量值。录以上测量值。录以上测量值。2021/8/8 星期日146、注意事项（1）电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源；电火花计时器要使用220V交流电源。（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。（3）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。2021/8/8 星期日15试验演示：请同学们按下面的纸带处理数
7、据：要求：独立完成、课堂作业形式上交建议：列表、图像处理2021/8/8 星期日16（四）实例探究（四）实例探究 例1一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（）A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源频率不稳 D打点针压得过紧解析：A接在直流电源上不会打点。A错。B打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。C频率不同打的点仍为圆点。故C错。D打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。答案：D 2021/8/8 星期日17打点计时器直接测量的量打点计时器直接测量的量 例2电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸 带，我
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