实验：用打点计时器测速度.ppt

4实验：用打点计时器测速度, 实验目的 1了解打点计时器的结构、原理及使用方法 2学会用打点计时器测量物体的速度 3能利用vt图象分析物体的运动, 实验原理 1打点计时器的原理及使用, 实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等 实验过程 1练习使用打点计时器 实验步骤(以电磁打点计时器为例) (1)把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面 (2)用导线把两个接线柱分别与电源接线柱连接启动电源，用手水平地拉动纸带，打完点后立即关闭电源,注意事项 (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象 (2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带 (3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集 (4)使用电火花计时器时，应注意把两条纸带穿好，墨粉纸盘位于两条纸带中间；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面 (5)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源,3用图象表示速度 (1) 速度时间图象：以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系，根据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，叫做速度时间图象或vt图象 (2)从vt图象中可获得的信息 从图象上可以直接读出某一时刻瞬时速度的大小 从图象上可以直接判断速度的方向若图象位于t轴上方，表示物体向正方向运动；若图象位于t轴下方，表示物体向负方向运动 可以直观地看出速度随时间的变化情况,打电计时器的使用,电磁打点计时器是一种使用_电源的计时仪器，它的工作电压为_ V以下，当电源频率为50 Hz时，每隔_ s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过_，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的_面；打点时应先_，再让纸带运动,解析： 电磁打点计时器需要使用6 V以下的低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上相邻两个点之间的时间间隔为一个周期；使用电磁打点计时器时，纸带应穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，纸带要放在复写纸的下面；打点时应先接通电源，再让纸带运动 答案： 交流 6 0.02 两个限位孔 上 接通电源,一同学在用打点计时器测量速度时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为( ),A打点计时器错接在直流电源上 B电源电压不稳定 C电源的频率不稳定 D振针压得过紧,解析： 当打点计时器振片一端的振针与复写纸片的距离过大时，振针可能有时接触不到复写纸片，我们就看到时有时无的点迹，或完全没有点迹当振针距离复写纸片间隙过小时，每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，这样就成了一段一段的短线，所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸的距离是否适中，否则就要做适当的调整而A造成的后果是打点计时器不工作，B造成打点计时器工作不稳定，C造成各点间距忽大忽小，故应选D. 答案： D,纸带的测量、分析和计算,如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？,答案： 231.25 cm/s 212.50 cm/s 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度 不能 不知时间,打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为_ m/s，在A、D间的平均速度为_ m/s，二者之间B点的瞬时速度更接近于_ m/s.,答案： 0.35 0.43 0.35,用图象表示速度,某次用打点计时器测速度的实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量这条纸带的情况如图所示，纸带上计时起点O点与刻度尺的0刻度线对齐，点A、B、C、D、E、F、G、H依次表示点O以后连续的各点,(1)由刻度尺读出A、B、C、D、E、F、G、H各点到点O的距离，并填入表格中； (2)计算A、B、C、D、E、F、G各点的瞬时速度，并填入表格中；,在做“用打点计时器测速度”的实验时，某同学得到了如图所示的一条纸带图中所示数字为各点距第一点的距离，单位是cm.,(1)设计一个表格，将测量得到的物理量和计算出的各相邻时间间隔内的平均速度填入表格中 (2)画出vt图象判断纸带运动的性质,解析： (1)经测量，相邻时间间隔内的位移x如下表所示可得出平均速度.,答案： 见解析,思考与讨论P21 怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？ 如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？ 点拨： 测出纸带上两点间的距离，数一下两点间有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用距离除以时间即得到平均速度 点迹密集，表示相同时间内发生的位移小，即运动的速度较小,说一说 百米赛跑时运动员的速度从始