课件-打点计时器

4实验：打点计时器测速度第一章运动的描述速度的表达式及各字母表示的物理意义？

Δt表示时间间隔；Δx表示物体在Δt时间内的位移矢量。速度和速率有什么区别？

速度是矢量，既有大小，又有方向；速率是标量，只有大小，木有方向。什么是平均速度，平均速度与瞬时速度有什么关系？

平均速度是描述物体在一段时间内运动快慢的物理量；当时间间隔很小的时候，我们可以用平均速度近似的表示瞬时速度。知识回顾：认识打点计时器1.电磁打点计时器打点计时器是测量时间的仪器。接在50Hz的交流电源上时，相临两点的时间间隔为0.02s。

工作电压：6V以下。必须使用交流电源！2.电火花打点计时器原理：利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点的一种计时仪器。接在50Hz的交流电源上时，相临两点的时间间隔为0.02s。特点：受到阻力小。

工作电压：220伏。作用：记录运动物体在一定时间间隔内的位移特点：使用电压在6V以下的交流电，电源的频率是50Hz，每隔0.02s打一个点。注意：不能长时间连续工作。１、打点计时器的作用是什么？使用时有什么特点？２、电磁打点计时器和电火花计时器打点有什么区别？

两种计时器的比较：电磁打点计时器电火花计时器电源性质打点频率打点方式阻力来源精确度讨论讨论

两种计时器的比较：电磁打点计时器电火花计时器电源性质6V以下交流电源220V交流电源打点频率打点时间间隔0.02s，频率50hz打点时间间隔0.02s，频率50hz打点方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点阻力来源纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与限位孔、限位盘的摩擦电火花计时器比电磁打点计时器更精确。二、练习使用打点计时器1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源

（4）取下纸带，进行数据处理2、纸带的简单处理——测平均速度

（1）关系式：

（2）需测量的量：

△t

＝0.1s△x

＝？疏密与速度的关系如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性3.测瞬时速度测量原理

测量某一位置的瞬时速度，可以取包含这一位置在内的一小段位移△x，测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。【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50Hz时，它每隔______s打一次点。使用打点计时器时，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１０V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。交流接通电源低于60.02限位孔定位轴上低压交流接线柱【例2】打点计时器所用电源的频率为50Hz,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_____m/s,B点的瞬时速度更接近于______m/s。0.350.420.35图1-4-4实验过程中可能遇到的几种情况：0123△x0△x1△x2△x3假设描点连线之后我们得到了下图：分组讨论：课后习题3小结：两种打点计时器的基本原理结构和注意事项用纸带进行简单的数据处理：会计算平均速度和瞬时速度能运用实验数据绘制v-t图像，并能根据图像描述物体运动的速度变化特点你都会了吗？学点1电磁打点计时器和电火花计时器⒈对打点计时器的认识⑴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6V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，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。⑵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220V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50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。⑶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。⑷打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

说明：电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样，打点的时间间隔都是0.02s，所以今后的叙述中不再区分，统称打点计时器。电磁打点计时器是利用电磁感应原理，其结构如图甲所示；电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的，其结构如图乙所示。甲乙图1-4-1

1【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50Hz时，它每隔______s打一次点。使用打点计时器时，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１０V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：⑴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220V交流电源E.按下脉冲输出开关，进行打点⑵在安放纸带时，要检查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。交流接通电源低于60.02限位孔定位轴上低压交流接线柱纸盘轴墨粉纸盘A、B、D、E、C实验步骤：⑴把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。⑵打点计时器接交流电源。⑶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。⑷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t＝0.02（n-1）s。⑸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。⑹利用公式v=Δx/Δt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：

①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。②在使用前应了解它的结构，在使用时要遵照操作规程。⑶用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤：①把打点计时器固定在桌子上。②按照说明把纸带装好。③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。④取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔0.1s，即每５个点取１个“测量点”标出０，１，２，…，５，如图1-4-3所示。学点2用打点计时器测量瞬时速度⑴电磁打点计时器和电火花计时器的结构和原理。⑵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1-4-3⑤根据v＝Δx/Δt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０作为计时起点，t＝０，便可看出手拉纸带运动的速度变化情况。

说明：

①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。②使用时，必须先通电，再拉动纸带。③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Δx时，应包含上面这个点的一段位移。④用平均速度v=Δx/Δt代替测量点的瞬时速度，选取的Δx越小（即Δt越短），平均速度越接近瞬时速度，误差越小。当电源频率低于50Hz时，实验中实际时间间隔大于0.02s,数值计算时，若仍用0.02s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50Hz时，振针每隔0.02s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0.02s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，它是怎样计录运动时间的？打点计时器是利用在纸带上所打出的点计时的，由于打点计时器每隔相同的时间（即打点周期T）打一次点，所以，只要在纸带上做出从某打点A到另一打点B间的间隔数n，就可以知道A→B的时间为t=nT。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v－t