部分第一章第4节实验：用打点计时器测速度.ppt

1、,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第4节 实验： 用打 点计 时器 测速 度,考向一,考向二,第 一 章 运 动 的 描 述,考向三,一、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v-t图象分析实验数据，描述物体的运动。,二、实验原理 (1)打点计时器的原理及使用：,三、实验器材 打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。 四、实验过程 1实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。

2、,(7)把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D作为“计数点”，如图141所示，依次测出O到A、A到B、B到C之间的距离x1、x2、x3,图141,(2)利用v-t图象分析物体的运动： v-t图象：用横轴表示时间t， 纵轴表示速度v，建立直角坐标系。 根据测量的数据在坐标系中描点， 然后用平滑的曲线把这些点连接起来， 即得到如图142所示的v-t图象。 v-t图象的意义。 v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹。,图142,五、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，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。

3、(2)使用计时器打点时，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，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；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)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。 (6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。 (7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。,六、误差分析 (1)利用平均速度来代替计数点的瞬

4、时速度造成系统误差。为减小此种误差，应取以计数点为中心的较小位移x来求平均速度。 (2)测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。,(3)计数点间的时间t搞错。几个计数点间的时间间隔为t(n1)0.02 s，而非tn0.02 s。 (4)作v-t图象不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差。,七、它案设计(常用测速度的方法) 除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量： 1借助传感器用计算机测速度 图143是一种运动传感器的原理，这个系统由A、B两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器

5、A盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上A盒发射器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数,图143,2利用光电门测瞬时速度 实验装置如图144所示，使一辆小 车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有 光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。 当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线 被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻 挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电,图144,3利用频闪照相分析计算物体的速度 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔

6、相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。,图145中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。,图145,与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度

7、的方法，两者都是一样的。,例1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60.02两个限位孔上接通电源,例2打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图146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，B点的瞬时速度更接近于_ m/s。,图146,答案0.350.420.35,例3如图147所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0，1，2，3，4，5，6是7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。求出各计数点的瞬时速度并画出速度-时间图象。,图147,同理,v30.61 m/s，v