第三节：记录物体的运动信息

1、1.3 1.3 记录物体的运动信息记录物体的运动信息 新课导入新课导入 问：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器问：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？壶漏壶漏摆钟摆钟手表手表秒表秒表原子钟原子钟日晷日晷下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物 伽利略伽利略发现单摆的等时性发现单摆的等时性惠更斯惠更斯发明摆钟发明摆钟(1)(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电? ?其工作电压为其工作电压为多少多少? ?(2)(2)我国交

2、流电的频率为我国交流电的频率为50Hz,50Hz,使用这种电源时使用这种电源时, ,每隔多长时间打每隔多长时间打一个点一个点, ,即相邻两个点之间的时间间隔是多少即相邻两个点之间的时间间隔是多少? ?(3)(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移, ,能不能能不能记录时间记录时间? ?(4)(4)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? ?如图如图1 14 41 1所示。所示。(5)(5)解释电火花计时器的工作原理解释电火花计时器的工作原理? ?如图如图1 14 42 2所示所示, ,它与电磁它与电磁打点计时

3、器相比打点计时器相比, ,哪一种误差小哪一种误差小? ?原因是什么原因是什么? ? 电磁打点计时器电磁打点计时器电磁打点计时器图图 1 13 31 11 1构造：电磁打点计时器是一种通过在纸带上构造：电磁打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器，构打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器，构造如图造如图 1 13 31 1 所示所示2 2电磁打点计时器使用电磁打点计时器使用_电源，工作电压为电源，工作电压为 4 V4 V6 V.6 V.3 3工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁

4、场的变化而变化，于是磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动其上的振针上下振动这时，如果纸带运动，振针振动，带动其上的振针上下振动这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打下一系列的点就通过复写纸在纸带上打下一系列的点4 4当电源频率是当电源频率是 50 Hz 50 Hz 时，它每隔时，它每隔 打一个点打一个点交流交流0.02 S0.02 S电火花打点计时器1 1基本原理：如图基本原理：如图 1 13 32 2，当接通电源，按下脉冲输出，当接通电源，按下脉冲输

5、出开关时，计时器发出的开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘到纸盘轴，产生轴，产生火花放电火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹，于是在运动的纸带上就打出一行点迹图图 1 13 32 22 2电火花打点计时器使用电火花打点计时器使用_交流电源当电源交流电源当电源频率为频率为50 Hz 50 Hz 时，每隔时，每隔_打一次点打一次点220 V220 V0.02 S0.02 S熟悉打点计时器的构造和使用方法熟悉打点计时器的构造和使用方法1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。打点

6、计时器固定好。2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3、先启动电源先启动电源，后释放小车后释放小车或用手水平地拉纸带，纸或用手水平地拉纸带，纸带上就打出一带上就打出一 行小点。打完纸带行小点。打完纸带立即关闭电源立即关闭电源。4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。注意计数点间的时间间隔。5、用刻度尺分别测量出第一个点到第、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。个点的距离。6、 在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个表

7、格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。 O A B C D2.505.498.9913.01单位 cm数字计时器数字计时器1 1计时装置：由数字计时器和计时装置：由数字计时器和光电门光电门组成组成2 2基本原理：如图基本原理：如图 1 13 33 3 是由数字是由数字计时器和光电门组成的计时装置。光电计时器和光电门组成的计时装置。光电门的外形像门，其一边安装门的外形像门，其一边安装发光装置发光装置，另一边安装光线另一边安装光线接收装置接收装置，并都与数字，并都与数字计时器连接。当宽度一丁点物体通过光计时器连接。当宽度一丁点物体通过光电门时，光

8、线被电门时，光线被遮挡遮挡，数字计时器，数字计时器开始开始计时计时，当物体，当物体离开离开光线时光线时停止计时停止计时，这，这样就可以记录物体遮挡一个光电门光线样就可以记录物体遮挡一个光电门光线的短暂时间的短暂时间图 1333 3数字计时器还可以记录数字计时器还可以记录物体经过物体经过两个光电门之间的时间两个光电门之间的时间。电磁打点计时器电磁打点计时器电火花打点计时器电火花打点计时器工作电压：工作电压：6V6V交流电交流电工作电压：工作电压：220V220V交流电交流电交流电的频率为交流电的频率为50HZ50HZ , ,所以周期为所以周期为0.02S0.02S打点计时器每隔打点计时器每隔0.

9、02S打一个点打一个点(打点周打点周期期)思考思考纸带上记录了哪些信息纸带上记录了哪些信息?如何将这些记录点换成时间如何将这些记录点换成时间?位置、时刻、位移、时间位置、时刻、位移、时间用直尺量出两个记录点间的距离即为位移用直尺量出两个记录点间的距离即为位移数出这两点间包含的打点间隔数乘以数出这两点间包含的打点间隔数乘以0.020.02秒即为时间秒即为时间 t=(n-1)T t=(n-1)T 其中其中n n是所打点迹数是所打点迹数, , T=0.02s.T=0.02s.探究 纸带的处理纸带的处理 1.1.测平均速度测平均速度 请你用简短的语言描述下图所示每条纸请你用简短的语言描述下图所示每条纸

10、带记录的物体的运动情况带记录的物体的运动情况 1.1.运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点, ,这些点的距离不一定相等这些点的距离不一定相等, ,但这些点能说明但这些点能说明 A A运动物体在一段时间内的位移运动物体在一段时间内的位移B B运动物体在一段时间内的运动快慢运动物体在一段时间内的运动快慢C C运动物体在某时刻的位置运动物体在某时刻的位置D D运动物体的运动性质运动物体的运动性质 ( A B C D )( A B C D )课堂练习课堂练习2. 2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均

11、匀, ,下列判断正确的是下列判断正确的是A A点子密集的地方物体的运动速度比较大点子密集的地方物体的运动速度比较大B B点子密集的地方物体的运动速度比较小点子密集的地方物体的运动速度比较小C C点子不均匀说明物体在做变速运动点子不均匀说明物体在做变速运动D D点子不均匀说明打点计时器有故障点子不均匀说明打点计时器有故障 ( B C )( B C )3.3.在你练习使用打点计时器时在你练习使用打点计时器时, ,小车拖动纸带并在上小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点面打下一系列的小点, ,根据你所打出纸带根据你所打出纸带, ,在判断纸带在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时表示的运动

12、是匀速直线运动还是变速直线运动时 A A应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？B B必须通过计算任意两点间的平均速度来判断必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C C必须通过计算全程的平均速度来计算必须通过计算全程的平均速度来计算D. D. 可以通过测量每相邻两点间的距离可以通过测量每相邻两点间的距离, ,看其是否相同看其是否相同来判断来判断 ( D )( D )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? ?将复写纸套在复写纸定位销上将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可推动调节片可以调节复写纸位置以调节复写纸

13、位置.将纸带从复写纸圆片下穿将纸带从复写纸圆片下穿过即可过即可. 2. 2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况? ? （1）调整复写纸位置或更换复写纸。）调整复写纸位置或更换复写纸。 （2）调整打点计时器。）调整打点计时器。 （3）可能是选择的）可能是选择的46V的电压太低的电压太低,可适当调高可适当调高电压电压,但不得超过但不得超过10V 3.3.为什么要先打开电源让打点计时器先工为什么要先打开电源让打点计时器先工作作1 12s2s再松手打纸带再松手打纸带? ?可不可以先松手再可不可以先松手再打开打点计时器的电源打开打点计时器的电源? ? 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定