高一物理1.4《实验：用打点计时器测速度》ppt课件.ppt

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1、四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述 新课标要求新课标要求1.掌握打点计时器的原理及其使用方法。掌握打点计时器的原理及其使用方法。2.掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。3.能利用打出的纸带测定某段时间内的平均速度。能利用打出的纸带测定某段时间内的平均速度。4.掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法。并利用测出的段时间内的平均速度这一近似方法。并利用测出的速度速度,画出画出v-t图象图象,通过图象来分析物体的运动情况通

2、过图象来分析物体的运动情况.5.掌握建立图像的一般规律掌握建立图像的一般规律,了解用图像研究物理问了解用图像研究物理问题的方法。题的方法。6.培养学生养成良好的实验习惯和实验态度培养学生养成良好的实验习惯和实验态度;培养培养学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度.四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述一一.了解了解打点计时器打点计时器.打点计时器是一种使用打点计时器是一种使用交流电源交流电源的的计时仪计时仪器

3、器，它每隔，它每隔0.02s打一个点（由于打一个点（由于电源频率电源频率是是50Hz）。）。纸带上的纸带上的点表示点表示了相应运动物了相应运动物体在不同时刻的体在不同时刻的位置位置，研究纸带上所打点，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。的间隔，就可以了解物体运动的情况。四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述1.电磁打点计时器电磁打点计时器图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称几个主要部件的代号及名称四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一

4、章 运动的描述运动的描述振片振片振针振针接线接线柱柱线圈线圈永久永久磁铁磁铁限位限位孔孔纸带纸带定位定位轴轴复写复写纸纸四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来当交变电流的频率是起来当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打时，电磁打点计时器

5、的振针每点计时器的振针每0.02 s打下一个点打下一个点.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN S 电磁打点计时器的原理电磁打点计时器的原理四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述2.电火花计时器电火花计时器图示是电火花计时器的构造图图中标出图示是电火花计时器的构造图图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图了几个主要部件的代号，它们的名称见图四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述电电火火花花计计时时器器是是利利用用火火花花放放电电使使墨墨粉粉在在纸纸带带上上打打出出墨

6、墨点点而而显显示示出出点点迹迹的的计计时时仪仪器器.当当电电源源的的频频率率是是50Hz 时时,它它的的脉脉冲冲放放电电周周期期也也是是0.02s，即即每隔每隔0.02s 打下一个点打下一个点请你思考：请你思考：1为什么打点计时器不能使用直流电源？为什么打点计时器不能使用直流电源？2假假设设交交流流电电源源的的频频率率不不是是50Hz，而而是是60 Hz，打打点点计计时时器器还还是是每每隔隔0.02 s打打一一个个点点吗吗？这这时它将每隔多长时间打下一个点？时它将每隔多长时间打下一个点？四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述二二.打点计时器的

7、使用打点计时器的使用1电磁打点计时器的使用电磁打点计时器的使用(1)用用限限位位孔孔限限定定纸纸带带，复复写写纸纸压压在在纸纸带带的的上上面面通通电电，振振片片带带动动振振针针打打点点若若纸纸带带运动，其上就会留下一行小点运动，其上就会留下一行小点(2)如如由由物物体体带带动动纸纸带带运运动动，物物体体的的位位移移就就对对应应为为纸纸带带上上相相应应点点间间的的距距离离，运运动动时时间间可由该距离上点痕的数目计算可由该距离上点痕的数目计算穿孔穿孔 压复压复 通电通电 打点打点四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述2电火花计时器的使用电火花计时

8、器的使用(1)使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹是在运动的纸带上就打出一行点迹(2)这种计时器工作时，纸带运动时受这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小到的阻力比较小，实验误差也比较小套轴套轴 穿孔穿孔 通电通电 按脉按脉 打点打点四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第

9、一章 运动的描述运动的描述 三三.练习使用打点计时器练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。把打点计时器固定好。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。3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一一 行小点。随后立即关闭电源。行小点。随后立即关闭电源。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。四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用

10、打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述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n个点的距个点的距离离.把测量数据填入自己设计的表格中把测量数据填入自己设计的表格中.2.505.498.9913.01单位单位 cm O A B C D表表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度纸带在几段时间中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述四四.用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度四、实

11、验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述 表表2.纸带在几段时间中的平均速度纸带在几段时间中的平均速度012345677.409.4511.4013.4715.6517.6519.6020.030.20.20.20.20.20.20.20.20.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00V 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/0.2sv/(ms-1)1.00.80.60.40.2四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测

12、速度第一章第一章 运动的描述运动的描述五五.用图象表示速度用图象表示速度 在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度度.要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于于v-tv-t图象。图象。t/sv/(ms-1)0t/sv/(ms-1)0用平滑曲线拟合用平滑曲线拟合坐标系中的点坐标系中的点四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述 v-t图象：图象：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

13、 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 4.图象与横轴的面积表示位移图象与横轴的面积表示位移.tOVtOVtOVtOV匀速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动匀减速直线运动四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述一、纸带的处理方法一、纸带的处理方法例例1 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的的一一条条纸纸带带，用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量的的情情况况如如图图所所示示，纸纸带带在在A、C间间的的平平均均速速度度为为_m/s，在

14、在A、D间间的的平平均均速速度度为为_m/s，B点点的的瞬瞬时时速速度度更更接接近于近于_m/s.(保留两位有效数字保留两位有效数字)0.350.350.421.402.50四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述二、实验误差分析二、实验误差分析例例2 某某同同学学在在用用打打点点计计时时器器做做实实验验时时，得得到到的的纸纸带带如如图图所所示，这可能是因为示，这可能是因为()A打点计时器错接在直流电源上打点计时器错接在直流电源上B电源的电压不稳电源的电压不稳C电源的频率不稳电源的频率不稳D振针压得过紧振针压得过紧解解析析 正正常常情情况况下下

15、，振振针针应应该该恰恰好好敲敲打打在在限限位位板板上上，这这样样在在纸纸带带上上才才能能留留下下点点当当振振针针与与复复写写纸纸的的距距离离过过大大时时，振振针针可可能能打打不不到到复复写写纸纸，这这时时会会出出现现有有时时有有点点，有有时时无无点点当当振振针针与与复复写写纸纸的的距距离离过过小小时时，振振针针就就会会有有较较长长的的时时间间与与复复写写纸纸接接触触，这这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段样就会在复写纸上留下一段一段的小线段答案答案 D四、实验：用打点计时器测速度四、实验：用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述三、三、vt图象的应用图象的应用例例3 如如图图是是甲甲、乙乙两两物物体体运运动动的的速速度度图图象象，下下列列说说法法正正确确的的是是()A物体甲处于静止状态物体甲处于静止状态B物体乙刚开始时以物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动的速度与甲物体同向运动C物体乙在最初物体乙在最初3 s内的位移是内的位移是10 mD物体乙在最初物体乙在最初3 s内的路程是内的路程是10 mBD同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全