第四节实验：用打点计时器测速度1.

1、第四节第四节用打点计时器测速度用打点计时器测速度1.反应：x-t图像是位移随时间变化的规律2.匀速直线运动的位移时间图像是一条倾斜直线，而变速直线运动图像是曲线3.理解：a.点：两图线的交点，说明两物体相遇。 b.线：表示研究对象的变化过程和规律。若为倾斜直线表示物体匀速直线运动，若为曲线表示物体的速度在变化。 c.斜率：X-t图像表示速度的大小和方向 d.截距：纵轴截距表示t=0时刻初始位移，横轴截距表示位移为0的时刻。4.图像反应的物理量 a. X-t图像可以确定物体在任意时间内的位移 b. X-t图像可以确定物体通过任意位移的所用的时间 c. X-t图像斜率可以判断和比较物体运动的速度的

2、大小和运动性质复习复习一一.了解了解打点计时器打点计时器.打点计时器是一种使用打点计时器是一种使用交流电源交流电源的的计时仪计时仪器器，它每隔，它每隔0.02s打一个点（由于打一个点（由于电源频率电源频率是是50Hz）。）。 纸带上的纸带上的点表示点表示了相应运动物了相应运动物体在不同时刻的体在不同时刻的位置位置，研究纸带上所打点，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。的间隔，就可以了解物体运动的情况。 两种打点计时器v电磁打点计时器1. .电磁打点计时器电磁打点计时器图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称几个主要部

3、件的代号及名称振片振片振针振针接线接线柱柱线圈线圈永久永久磁铁磁铁限位限位孔孔纸带纸带定位定位轴轴复写复写纸纸1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：6V以下当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来当交变电流的频率是起来当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打时，电磁打点计时器的振针每点计时器的振针每0.02 s打

4、下一个点打下一个点.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN S 电磁打点计时器的原理电磁打点计时器的原理例1：电磁打点计时器的打点周期取决于（）A 交流电压的高低B 交流电源的频率C 永久磁铁的磁性强弱D 振针于复写纸间的距离2.电火花计时器电火花计时器图示是电火花计时器的构造图图中标出图示是电火花计时器的构造图图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图了几个主要部件的代号，它们的名称见图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电火花计时器是利用电火花计时器是利用火花放电火花放电使墨粉在纸带使墨粉在纸带上打出墨点而显

5、示出点迹的计时仪器上打出墨点而显示出点迹的计时仪器.当电源的当电源的频率是频率是50Hz 时时,它的脉冲放电周期也是它的脉冲放电周期也是0.02s，即，即每隔每隔0.02s 打下一个点打下一个点请你思考：请你思考：1为什么打点计时器不能使用直流电源？为什么打点计时器不能使用直流电源？2假设交流电源的频率不是假设交流电源的频率不是50Hz，而是，而是60 Hz，打点计时器还是每隔，打点计时器还是每隔0.02 s打一个点吗？这打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？时它将每隔多长时间打下一个点？二二.打点计时器的使用打点计时器的使用1电磁打点计时器的使用电磁打点计时器的使用(1)用限位孔限定纸

6、带，复写纸压在纸带用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面通电，振片带动振针打点若纸带的上面通电，振片带动振针打点若纸带运动，其上就会留下一行小点运动，其上就会留下一行小点(2)如由物体带动纸带运动，物体的位移如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算可由该距离上点痕的数目计算穿孔穿孔 压纸压纸 通电通电 打点打点2电火花计时器的使用电火花计时器的使用(1)使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔当接通电源、按下开关把纸带穿过限位孔当接通电源、按下开关时，计时器发出的脉

7、冲电流经放电针、墨粉时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹的纸带上就打出一行点迹 (2)这种计时器工作时，纸带运动时受这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小到的阻力比较小，实验误差也比较小套轴套轴 穿孔穿孔 通电通电 按脉按脉 打点打点两种计时器对比 三三.练习使用打点计时器练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，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。把打点计时器固定好。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

8、器并把纸带装好。3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一一 行小点。随后立即关闭电源。行小点。随后立即关闭电源。4.取下纸带，观察所打点的分布情况，选择适当取下纸带，观察所打点的分布情况，选择适当的计数点，从能看清的某个点开始，往后数出若的计数点，从能看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出干个点，如果数出n个点，这些点划分出来的间个点，这些点划分出来的间隔数为（隔数为（n-1），有此计算出纸带从第一个点到），有此计算出纸带从第一个点到 第n个点的运动时间为0.02（n-1）s5、用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x再利用公式平均速度计算纸

9、带通过这段为一时的平均速度，把测量和计算的结果填入表中。6、根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断物体在这段时间内的运动是匀速直线还是变速直线运动7分别测量包含这些点的一段位移，由于t很小，求出t内的平均速度，几等于各点的瞬时速度注意：对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移正确的对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移正确的做事一次测量完毕，（可先统一测量出各个测量点到其实测做事一次测量完毕，（可先统一测量出各个测量点到其实测量点量点0之间的距离）。读数时应该估读到之间的距离）。读数时应该估读到0.1mm5.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个点的距个点

10、的距离离.把测量数据填入自己设计的表格中把测量数据填入自己设计的表格中.2.505.498.9913.01单位单位 cm O A B C D表表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度纸带在几段时间中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67v学生自己自己动手实验点迹不理想的原因及调节方法二、实验误差分析二、实验误差分析例例2 某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，这可能是因为示，这可能是因为()A打点计时器错接在直流电源上打点计时器错接在直流电源上B电源的

11、电压不稳电源的电压不稳C电源的频率不稳电源的频率不稳D振针压得过紧振针压得过紧解析解析 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下点当振针与复写纸的距离过大时，振针可能纸带上才能留下点当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有时有点，有时无点当振针与复打不到复写纸，这时会出现有时有点，有时无点当振针与复写纸的距离过小时，振针就会有较长的时间与复写纸接触，这写纸的距离过小时，振针就会有较长的时间与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段样就会在复写纸上留下一段一段的小线段答案答案 D四四.用打点计时器测

12、量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度一、纸带的处理方法一、纸带的处理方法例例1 打点计时器所用电源的频率为打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实，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验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在所示，纸带在A、C间的平均速度为间的平均速度为_m/s，在，在A、D间的平均速度为间的平均速度为_m/s，B点的瞬时速度更接点的瞬时速度更接近于近于_m/s.(保留两位有效数字保留两位有效数字)0.350.350.421.402.50cmx/st/)./(1smV 表表2.纸带在几段时间中的平均速度纸带在几段时间中的平均速度ABCDEFG

13、H3.704.735.706.747.838.839.8010.00.10.10.10.10.10.10.10.10.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00V 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/0.1sv/(ms-1)1.00.80.60.40.2直线不能把物体一般的运动情况包括进去，但物体却如此运动了所以此时就必须要平滑的曲线把速度连起来。运动时间t/s0123小球速度v/(m/s) 0.20.20.20.2理解v-t图像1.若图线位于t轴上方，表示物体向正方向运动

14、；若图线位于下方，表示物体向负方向运动例：匀速直线运动的物体第2秒内的位移？求阴影部分的面积？ v-t图象：图象： 1.能读出速度能读出速度v、时刻时刻 t 的对应关系的对应关系 2.观察出速度观察出速度v随时间随时间 t 的变化关系的变化关系 3.能判断物体的运动规律能判断物体的运动规律 4.图象与横轴的面积表示位移图象与横轴的面积表示位移.tOVtOVtOVtOV匀速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动匀减速直线运动三、三、vt图象的应用图象的应用例例3 如图是甲、乙两物体运动的速度图象，下列说法正确的如图是甲、乙两物体运动的速度图象，下列说法正确的是是() A物

15、体甲处于静止状态物体甲处于静止状态B物体乙刚开始时以物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动的速度与甲物体同向运动C物体乙在最初物体乙在最初3 s内的位移是内的位移是10 mD物体乙在最初物体乙在最初3 s内的路程是内的路程是10 mBD如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到数点到0的距离如图所示，求打点计数器打下的距离如图所示，求打点计数器打下计数点计数点1、2、3、4、5、时的瞬时速度，并画、时的瞬时速度，并画出出v-t图像。图像。 例、1是打点计时器在纸带上打出来的点是打点计时器在纸带上打出来的点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间含有若干个计时点。计数点通常不从第一个计时