高一物理必修一第一章(课堂PPT).ppt
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1、实验:用打点计时器测速度实验:用打点计时器测速度4 4人教课标版高中物理必修人教课标版高中物理必修人教课标版高中物理必修人教课标版高中物理必修第一章第一章 运动的描述运动的描述1两种打点计时器两种打点计时器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2(1)(1)(1)(1)电电电电磁磁磁磁打打打打点点点点计计计计时时时时器器器器使使使使用用用用的的的的是是是是直直直直流流流流电电电电还还还还是是是是交交交交流流流流电电电电?其其其其工工工工作作作作电电电电压为多少压为多少压为多少压为多少?(2)(2)(2)(2)我我我我国国国国交交交交流流流流电电电电的的的的频频频频率率率率为为为为
2、50Hz,50Hz,50Hz,50Hz,使使使使用用用用这这这这种种种种电电电电源源源源时时时时,每每每每隔隔隔隔多多多多长长长长时间打一个点时间打一个点时间打一个点时间打一个点,即相邻两个点之间的即相邻两个点之间的即相邻两个点之间的即相邻两个点之间的时间间隔时间间隔时间间隔时间间隔是多少是多少是多少是多少?(3)(3)(3)(3)说出电磁打点计时器的构造说出电磁打点计时器的构造说出电磁打点计时器的构造说出电磁打点计时器的构造?工作原理工作原理工作原理工作原理?如图如图如图如图1.4-11.4-11.4-11.4-1所示。所示。所示。所示。(4)(4)(4)(4)解解解解释释释释电电电电火火火
3、火花花花花计计计计时时时时器器器器的的的的工工工工作作作作原原原原理理理理?如如如如图图图图1.4-21.4-21.4-21.4-2所所所所示示示示,它它它它与与与与电电电电磁打点计时器相比磁打点计时器相比磁打点计时器相比磁打点计时器相比,哪一种误差小哪一种误差小哪一种误差小哪一种误差小?原因是什么原因是什么原因是什么原因是什么?(5)(5)(5)(5)打点计时器的打点打点计时器的打点打点计时器的打点打点计时器的打点周期周期周期周期取决于什么因素取决于什么因素取决于什么因素取决于什么因素?(6)(6)(6)(6)打点计时器打出的纸带打点计时器打出的纸带打点计时器打出的纸带打点计时器打出的纸带可
4、以可以可以可以记录哪些信息记录哪些信息记录哪些信息记录哪些信息?思考与讨论:思考与讨论:阅读课本阅读课本P19-203一、电磁打点计时器一、电磁打点计时器(1 1 1 1)构造)构造)构造)构造(2 2 2 2)原理)原理)原理)原理(3 3 3 3)工作电压:)工作电压:)工作电压:)工作电压:6V6V6V6V以下以下以下以下直流直流直流直流?交流交流交流交流?频率是频率是频率是频率是50HZ50HZ50HZ50HZ,周期是,周期是,周期是,周期是0.02s0.02s0.02s0.02s振片的打点频率取决与什么?与纸带的运动有关吗?振片的打点频率取决与什么?与纸带的运动有关吗?振片的打点频率
5、取决与什么?与纸带的运动有关吗?振片的打点频率取决与什么?与纸带的运动有关吗?4电磁打点计时器:电磁打点计时器:电磁打点计时器:电磁打点计时器:线圈线圈线圈线圈 振片振片振片振片 振针振针振针振针 永久磁铁永久磁铁永久磁铁永久磁铁 复写纸复写纸复写纸复写纸 限位孔限位孔限位孔限位孔 6v 6v 以下交流电以下交流电以下交流电以下交流电 50 50 赫兹赫兹赫兹赫兹一、电磁打点计时器一、电磁打点计时器作用:作用:记录一定时间内记录一定时间内位移位移的仪器的仪器5二、二、电火花计时器电火花计时器1 1、构造:、构造:2 2、原理:、原理:脉冲电流经放电针、墨粉脉冲电流经放电针、墨粉纸盘、纸盘轴放电
6、纸盘、纸盘轴放电3 3、工作电压:、工作电压:220V220V、50Hz50Hz交交流电流电尖端放电尖端放电尖端放电尖端放电6电火花打点计时器:电火花打点计时器:电火花打点计时器:电火花打点计时器:开关开关开关开关 正负脉冲输入接线柱正负脉冲输入接线柱正负脉冲输入接线柱正负脉冲输入接线柱 限位孔限位孔限位孔限位孔 墨粉纸盘墨粉纸盘墨粉纸盘墨粉纸盘220v220v交流电交流电交流电交流电 50 50 赫兹赫兹赫兹赫兹作用:作用:记录一定时间内记录一定时间内位移位移的仪器的仪器限位孔限位孔限位孔限位孔71.1.1.1.打点方式不同打点方式不同打点方式不同打点方式不同电磁打点计时器:利用电磁打点计时
7、器:利用电磁打点计时器:利用电磁打点计时器:利用振动的振针打点振动的振针打点振动的振针打点振动的振针打点电火花计时器:利用电火花计时器:利用电火花计时器:利用电火花计时器:利用火花放电打点火花放电打点火花放电打点火花放电打点2.2.2.2.电源电压不同电源电压不同电源电压不同电源电压不同电磁打点计时器:电磁打点计时器:电磁打点计时器:电磁打点计时器:6V6V6V6V以下以下以下以下交流电交流电交流电交流电电火花计时器:电火花计时器:电火花计时器:电火花计时器:220V220V220V220V交流电交流电交流电交流电3.3.3.3.振针打点时与纸带接触,会对纸带产生阻碍作振针打点时与纸带接触,会
8、对纸带产生阻碍作振针打点时与纸带接触,会对纸带产生阻碍作振针打点时与纸带接触,会对纸带产生阻碍作用;而用;而用;而用;而火花放电基本不会阻碍纸带的运动火花放电基本不会阻碍纸带的运动火花放电基本不会阻碍纸带的运动火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种打点计时器的共同点与不同点两种打点计时器的共同点与不同点必须使用必须使用必须使用必须使用交流电交流电交流电交流电。打点频率相同为打点频率相同为打点频率相同为打点频率相同为50Hz50Hz,两个点间的时间间隔为,两个点间的时间间隔为,两个点间的时间间隔为,两个点间的时间间隔为0.02s0.02s。共同点共同点共同点共同点不同点不同点不同点不同点8三、打点计
9、时器的作用三、打点计时器的作用1 1、测时间、测时间 (电源频率电源频率50Hz50Hz,每隔,每隔_ _ _秒打一个点秒打一个点)2 2、测位移、测位移3 3、研究纸带、研究纸带 研究物体运动研究物体运动思考思考:与频闪照相相比,最大的缺点与频闪照相相比,最大的缺点 .0.020.02作用:作用:计时计时计时计时仪器,并且能仪器,并且能仪器,并且能仪器,并且能记录一定时间内记录一定时间内记录一定时间内记录一定时间内位移位移位移位移。阻力较大阻力较大9四、练习使用打点计时器四、练习使用打点计时器1实验原理实验原理 电磁打点计时器电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪是一种使用交流电源的计时仪
10、器器,它的工作电压是它的工作电压是46V,电源频率是电源频率是50Hz,它每它每隔隔0.02s打一次点打一次点.电火花计时器电火花计时器是利用火花放电是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使使用用220V交流电压交流电压,当电源频率为当电源频率为50Hz时时,它每隔它每隔0.02s打一次点打一次点.如果运动物体带动的纸带通过打如果运动物体带动的纸带通过打点计时器点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间的时间,纸带上的点子也相应地表示出了运动物纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置体在不同
11、时刻的位置,研究纸带上点子之间的间研究纸带上点子之间的间隔隔,就可以了解在不同时间里就可以了解在不同时间里,物体发生的位移和物体发生的位移和速度的大小及其变化速度的大小及其变化,从而了解物体运动的情况从而了解物体运动的情况.10四、练习使用打点计时器四、练习使用打点计时器(1)(1)(1)(1)电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?(2)(2)(2)(2)振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因振针打的点不清
12、晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整怎样调整怎样调整怎样调整?(3)(3)(3)(3)使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些?使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些?使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些?使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些?(4)(4)(4)(4)开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?(5)(5)(5)(5)处处处处理理理理纸纸纸纸带带带带时时时时,从从从从能能能
13、能够够够够看看看看清清清清的的的的某某某某个个个个点点点点开开开开始始始始,往往往往后后后后数数数数出出出出若若若若干干干干个个个个点点点点。如果数出如果数出如果数出如果数出n n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?(6)(6)(6)(6)怎怎怎怎样样样样根根根根据据据据纸纸纸纸带带带带上上上上的的的的点点点点迹迹迹迹计计计计算算算算纸纸纸纸带带带带的的的的平平平平均均均均速速速速度度度度?在在在在打打打打出出出出的的的的B B B B、C C C C两个点的时间间隔中两个点的
14、时间间隔中两个点的时间间隔中两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少纸带运动的平均速度是多少纸带运动的平均速度是多少纸带运动的平均速度是多少?思考与讨论:思考与讨论:11四:练习使用打点计时器四:练习使用打点计时器 打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,用它进行实打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,用它进行实打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,用它进行实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验之前应该事先熟悉他的使用方法验之前应该事先熟悉他的使用方法验之前应该事先熟悉他的使用方法1.1.把打点计时器把打点计时器把打点计时器把打点计时器固定固定固定
15、固定在桌子上,对照说明卡了解它的结构。在桌子上,对照说明卡了解它的结构。在桌子上,对照说明卡了解它的结构。在桌子上,对照说明卡了解它的结构。2.2.按照说明把纸带按照说明把纸带按照说明把纸带按照说明把纸带装好装好装好装好。3.3.启动电源启动电源启动电源启动电源,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。随随随随后立即关闭电源后立即关闭电源后立即关闭电源后立即关闭电源。4.4.取下纸带取下纸带取下纸带取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。,从能够看清的某个点
16、开始,往后数出若干个点。,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出如果数出如果数出如果数出n n个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计 算算算算出纸带从第一个点到地出纸带从第一个点到地出纸带从第一个点到地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。个点的运动时间。个点的运动时间。5.5.用刻度尺用刻度尺用刻度尺用刻度尺测量测量测量测量出第一个点到第出第一个点到第出第一个点到第出第一个点到第n n个点
17、的距离。个点的距离。个点的距离。个点的距离。在进行实际测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上在进行实际测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上在进行实际测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上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。测量值。测量值。测量值。教材教材P P202012注意事项注意事项 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是到打出的是到打出的是到打出的是短横线短横线短横线短横线,应调整一下,应调整一下,应调整
18、一下,应调整一下振针距复写纸片的高振针距复写纸片的高振针距复写纸片的高振针距复写纸片的高度使之增大一点度使之增大一点度使之增大一点度使之增大一点。使用计时器打点时,应使用计时器打点时,应使用计时器打点时,应使用计时器打点时,应先接通电源先接通电源先接通电源先接通电源,待打点计时器稳,待打点计时器稳,待打点计时器稳,待打点计时器稳定后,定后,定后,定后,再释放纸带再释放纸带再释放纸带再释放纸带。释放物体前,应使释放物体前,应使释放物体前,应使释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器物体停在靠近打点计时器物体停在靠近打点计时器物体停在靠近打点计时器的位置。的位置。的位置。的位置。使用电火花计时器时,
19、应注意把两条白纸带正确穿好,使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间墨粉纸盘夹在两纸带之间墨粉纸盘夹在两纸带之间墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,使用电磁打点计时器时,使用电磁打点计时器时,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,应让纸带通过限位孔,应让纸带通过限位孔,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面压在复写纸下面压在复写纸下面压在复写纸下面。13五、用打点计时器测量瞬时速度五、用打点计时器测量瞬时速度(1)(1)用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么
20、?用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么?用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么?用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么?(2)(2)(2)(2)测量包含这个点的一段时间内的位移测量包含这个点的一段时间内的位移测量包含这个点的一段时间内的位移测量包含这个点的一段时间内的位移x,x,同时记同时记同时记同时记录对应的时间录对应的时间录对应的时间录对应的时间t,t,填入第填入第填入第填入第2121页中设计好的表页中设计好的表页中设计好的表页中设计好的表1 1中中中中.(3)(3)(3)(3)根据根据根据根据v=v=x/x/t t算出刚填完的表算出刚填完的表算出刚填完的表算出刚填完的表1 1中各
21、点附近的平均中各点附近的平均中各点附近的平均中各点附近的平均速度速度速度速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入抄入抄入抄入第第第第2121页表页表页表页表2 2中中中中.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况度变化情况度变化情况度变化情况.F FD D x x0.06s0.06s思考与讨论思考与讨论140 01 12 23 34 4t t t t?x x x x?疏密与疏
22、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纸带的处理纸带的处理纸带的处理纸带的处理 测量平均速度测量平均速度测量平均速度测量平均速度15 从某个点开始从某个点开始,向后数若干点向后数若干点,如果数出如果数出n n个点,个点,这些点所对应的时间为这些点所对应的时间为 秒秒;用刻度用刻度尺量出第一个点到第尺量出第一个点到第n n个点的距离个点的距离x。教材教材P P21210.02(n-1)0.02(n-1)t t?x x?利用公式利用公式v=x x/t/t可求出可求出D D点到点到G G点的点的平平均速度均速度-为为E E点的点的瞬时速度瞬时速度五、用打点计时器测量瞬时速度五、用打
23、点计时器测量瞬时速度 16五、用打点计时器测瞬时速度五、用打点计时器测瞬时速度如何如何更精确地更精确地测出测出E点点的瞬时速度?的瞬时速度?D DF FD DF FD D F F原则:原则:准确性准确性 可行性可行性17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0 01 12 23 34 45 5 表表2 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位置位置0 01 12 23 34 45 50 0位置位置位置位置180 01 12 23 3 x x0 0 x x1 1 x x2 2 x x3 3表表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度手拉纸带在几个时刻的
24、瞬时速度位置位置0123t/sv/(ms-1)19初识制表初识制表200 01 12 23 3 x x0 0 x x1 1 x x2 2 x x3 3表表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置位置0123t/sv/(ms-1)21 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0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.60.70.77.407.409.459.4511.4011.4013.4713.4715.6515.6517.6517.6519.6019.6020.0320.030.20.20.20.20.20.20.20.2
25、0.20.20.20.20.20.20.20.20.3700.3700.4730.4730.5700.5700.6740.6740.7830.7830.8830.8830.9800.9801.001.00 0.370 0.370 0.4730.4730.5700.5700.6740.6740.7830.7830.8830.8830.9800.9801.001.00V22 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的速要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于度变化规律我们还要借助于图象图象。230 0 1 2 3 4
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