高中物理必修一第一章《4.实验：用打点计时器测速度》ppt课件
ID：1598
2021-08-17
22页1111
2.09 MB
第一章运动的描述1.4实验：用打点计时器测速度,一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器,一`两种打点计时器1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：6V以下直流？ 交流？,一`两种打点计时器2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电,打点频率相同1.打点方式不同电磁打点计时器：利用振动的振针打点电火花计时器：利用火花放电打点2.电源电压不同电磁打点计时器：6V以下交流电电火花计时器：220V交流电3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种电磁打点计时器的共同点与不同点,实例探究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,一`两种打点计时器3、打点计时器的作用（1）测时间(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动,二`练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。2.把纸带安装好。3.启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个到第n个点的运动时间。5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。（1）操作步骤,,注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线或点的颜色较淡或打不出点，应调整一下振针距复写纸片的高度。②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再水平拖动纸带。③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，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。思考：本实验产生误差的主要原因是什么？,（2）纸带处理：ABCD疏密与速度的关系△t＝？△x＝？相等的时间内位移相等---匀速直线运动相等的时间内位移增大---加速直线运动相等的时间内位移减小---减速直线运动1.判断物体的运动规律,2.计算变速直线运动中某段的平均速度0ABCDEX1X2X3X4X5XⅠXⅡXⅢXⅣXⅤ,表1：纸带在某段时间内的平均速度点子数n点子间隔数n-1运动时间Δt/s位移Δχ/m平均速度υ/m•s650.100.07700.770,原则：准确性可行性结论：D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点过小则测量误差增大。应该根据实际情况选取这两个点。DFDFFD3.用打点计时器测量瞬时速度,例:如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02s,纸带旁边是一把分度值为1mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体在B点的瞬时速度.新新学案例2,解析：根据公式vB=Δx/Δt来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65cm,那么Δx=2.65cm-1.77cm=0.88cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02s×2=0.04s,所以B点的瞬时速度答案:0.22m/s,实例：某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点（如图1.4-4所示）。其相邻点间的距离如图中所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。VBVCVDVEVF数值0.4000.4790.5600.6400.721单位：m/s,1、建立坐标系:以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系,设定合适的刻度，注明单位。2、严格按实验数据描点，根据点的分布分析速度的变化特点。在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.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。三`用图象表示速度,实例：绘V|t图象,t/sv/(m·s-1)0t/sv/(m·s-1)03、描出的点是不连续的，之所以要用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点，是因为各个时刻都有速度，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。,t30tvt1v1t2v-t图象中速度的正负表示物体的运动方向试分析物体的运动情况,练习0tv一物体的v-t图如下所示，则下列说法正确的是A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体做往复运动D.物体一直向一个方向运动
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第一章运动的描述1.4实验：用打点计时器测速度,一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器,一`两种打点计时器1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：6V以下直流？ 交流？,一`两种打点计时器2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电,打点频率相同1.打点方式不同电磁打点计时器：利用振动的振针打点电火花计时器：利用火花放电打点2.电源电压不同电磁打点计时器：6V以下交流电电火花计时器：220V交流电3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种电磁打点计时器的共同点与不同点,实例探究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,一`两种打点计时器3、打点计时器的作用（1）测时间(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动,二`练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。2.把纸带安装好。3.启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个到第n个点的运动时间。5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。（1）操作步骤,,注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线或点的颜色较淡或打不出点，应调整一下振针距复写纸片的高度。②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再水平拖动纸带。③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，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。思考：本实验产生误差的主要原因是什么？,（2）纸带处理：ABCD疏密与速度的关系△t＝？△x＝？相等的时间内位移相等---匀速直线运动相等的时间内位移增大---加速直线运动相等的时间内位移减小---减速直线运动1.判断物体的运动规律,2.计算变速直线运动中某段的平均速度0ABCDEX1X2X3X4X5XⅠXⅡXⅢXⅣXⅤ,表1：纸带在某段时间内的平均速度点子数n点子间隔数n-1运动时间Δt/s位移Δχ/m平均速度υ/m•s650.100.07700.770,原则：准确性可行性结论：D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点过小则测量误差增大。应该根据实际情况选取这两个点。DFDFFD3.用打点计时器测量瞬时速度,例:如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02s,纸带旁边是一把分度值为1mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体在B点的瞬时速度.新新学案例2,解析：根据公式vB=Δx/Δt来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65cm,那么Δx=2.65cm-1.77cm=0.88cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02s×2=0.04s,所以B点的瞬时速度答案:0.22m/s,实例：某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点（如图1.4-4所示）。其相邻点间的距离如图中所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。VBVCVDVEVF数值0.4000.4790.5600.6400.721单位：m/s,1、建立坐标系:以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系,设定合适的刻度，注明单位。2、严格按实验数据描点，根据点的分布分析速度的变化特点。在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.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。三`用图象表示速度,实例：绘V|t图象,t/sv/(m·s-1)0t/sv/(m·s-1)03、描出的点是不连续的，之所以要用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点，是因为各个时刻都有速度，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。,t30tvt1v1t2v-t图象中速度的正负表示物体的运动方向试分析物体的运动情况,练习0tv一物体的v-t图如下所示，则下列说法正确的是A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体做往复运动D.物体一直向一个方向运动
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