物理：1.4《实验：用打点计时器测速度》课件(新人教版必修1)

1、第一章运动的描述,学案4 实验：用打点计时器测速度,古时候由于生产力不发达，计时的方法是滴水法和回影法等原始的方法。随着科学技术的发展，今天的计时方法既有钟表等一般的计时器，又有精确度极高的光电计时器，在实验室中我们用的是打点计时器，分为电磁打点计时器和电火花计时器，那么它们的工作原理、构造及使用是怎样的呢？,学点1 电磁打点计时器和电火花计时器,对打点计时器的认识,电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。当接通6 V以下低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，

2、当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。,电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。当接通220 V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。,电火花计时器工作时，纸带运动时受到阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。,实验步骤： 把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。 打点计时器接交流电源

3、。 接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源。 取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点，如果共有n个点，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t0.02（n-1） s。 用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。 利用公式v=x/t计算出纸带在这段时间内的平均速度。,2.打点计时器的使用,说明： 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。 在使用前应了解它的结构，在使用时要遵照操作规程。,【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 电压是_ V，当电源频率是50 Hz时，它每隔_ s打一 次点。使用

4、打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸应套在 _上，并要放在纸带的_面；应把_电源用导线接 在_上；打点时应先_，再让纸带运动。,【解析】电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用低于 V低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上的两个点之间的时间间隔为交流电的周期，使用打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，打点时要先接通电源再让纸带运动。,使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： 在如下基本步骤中，正确的排列顺序为_。 A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关，进行打点 在安放纸带时，要检查

5、墨粉纸盘是否已经正确地套在_上， 还要检查_是否夹在纸带之间。,用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤： 把打点计时器固定在桌子上。 按照说明把纸带装好。 启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一系列的点。随后立即关闭电源。 取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔0.1 s，即每个点取个“测量点”标出，如图1-4-3所示。,学点2 用打点计时器测量瞬时速度,电磁打点计时器和电火花计时器的结构和原理。,练习使用打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。,图1-4-3,根据vx/t计算出0，1，2，,5各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，并记入下表中，点作为计时起点，

6、t，便可看出手拉纸带运动的速度变化情况。,说明： 在使用电磁打点计时器时把纸带穿过限位孔，把复写纸片压在纸带上，在使用电火花计时器时，把墨粉纸盘套在纸盘轴上。 使用时，必须先通电，再拉动纸带。 测量瞬时速度在选择测量点0，1，2，5时，每隔0.1s选择一个较好，方便计算；在选择位移x时，应包含上面这个点的一段位移。 用平均速度v=x/t代替测量点的瞬时速度，选取的x越小（即t越短），平均速度越接近瞬时速度，误差越小。,【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，用毫米刻度尺测量情况如图1-4-4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_

7、 m/s,B点的瞬时速度更 接近 于_ m/s。,图1-4-4,学点3 用图象表示速度,以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据用打点计时器测出的各时刻的瞬时速度值，用描点法在坐标系中描出各个点，再用平滑的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，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。,【例3】在研究物体做变速直线运动的实验中，根据实验数据算出了物 体在各不同时刻的瞬时速度如下表 画出物体的vt图象。 若到两测量点间距离x=5.6 cm,试求出t=0.06 s时的瞬时速度。,【解析】采用描点法作出v-t图象；用到间的平均速度代替t=0.06 s时的瞬时速度。,当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于0.02 s,数值计算时，若仍用0.02 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大。,1、 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔0.02 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50Hz时，数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一点来处理的，则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小？为什么？,2.平常我们见到的计时仪表如手表或电子表等，都是用指针所指刻度或显示屏上的数字表示出时间，而打点计时器既没有表盘刻度，又没有显示屏，它