用打点计时器测量平均速度

用打点计时器测量平均速度第1页，共24页，2023年，2月20日，星期六1.电磁打点时器第2页，共24页，2023年，2月20日，星期六2.电火花打点时器第3页，共24页，2023年，2月20日，星期六1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：4V–6V直流？

交流？第4页，共24页，2023年，2月20日，星期六工作电压一般在4-6V之间，电源的频率是50Hz．电磁打点计时器线圈中交流电某半个周期时的情况，根据图中标出的线圈中电流方向，可判断出振动片的右端磁性为N极，受到永久磁铁的作用力向下，即振针（打点针）此时向下，纸带从针尖下通过时，振针打在复写纸上，便在复写纸下面的纸带上留上一个点；另半个周期线圈中电流与图2所标出的方向相反，振动片的右端磁性为S极，受到永久磁铁的作用力向上，即振针（打点针）此时向上运动，此时不打点。综上，在线圈中交流电的每个周期里，纸带上打一个点，相邻点之间对应的时间等于交流电的周期，即0.02s．当线圈通以50Hz的交流电时，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0.02s．第5页，共24页，2023年，2月20日，星期六2、电火花计时器（1）构造：

（2）原理：

（3）工作电压：220V（4）频率：50Hz打点时间间隔：0.02s尖端放电第6页，共24页，2023年，2月20日，星期六电火花打点时器原理：原理：

电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器.当电源的频率是50Hz时,它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔0.02s打下一个点。请你思考：

1．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50Hz，而是60Hz，打点计时器还是每隔0.02s打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？第7页，共24页，2023年，2月20日，星期六打点频率相同f=50Hz1.打点方式不同电磁打点计时器：利用振动的振针打点电火花计时器：利用火花放电打点2.电源电压不同电磁打点计时器：4V-6V交流电电火花计时器：220V交流电3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种电磁打点计时器的共同点与不同点（做笔记）第8页，共24页，2023年，2月20日，星期六电火花打点计时器的作用：（1）测时间

(电源频率50Hz，每隔0.02s秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动第9页，共24页，2023年，2月20日，星期六操作步骤（1）将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源。第10页，共24页，2023年，2月20日，星期六（2）接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹。（3）关闭电源，取下纸带，以0.1秒为周期注计数点。（说明：一般选择5个计时点为1个计数点）第11页，共24页，2023年，2月20日，星期六分析与处理实验数据1.观察纸带上的点迹，说明如火如何通过点迹判断小车运动的快慢。2.说明小车的速度是如何变化的。3.测量小车在计数点O-A、O-B、O-C、O-D、O-E、O-F区间的平均速度。4.通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过E点时运动的快慢。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期六如图所示是使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是______，若所用电源频率为50Hz，从打下A点到打下B点，共16个点迹，历时______s，位移为______m.这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.例题1：第13页，共24页，2023年，2月20日，星期六【答案】先变大后变小0.3

5.49×10－2

0.183第14页，共24页，2023年，2月20日，星期六如图所示，测量出包含E点在内的DF两点间的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．教材P24例题2：中间时刻瞬时速度为整段时间内的平均速度用打点计时器测量匀变速直线运动瞬时速度第15页，共24页，2023年，2月20日，星期六OABCD2.505.498.9913.01纸带在几个时刻的瞬时速度位置OABCD0.4580.5410.627单位cm练习1:第16页，共24页，2023年，2月20日，星期六

计算匀变速直线运动中某点的瞬时速度0ABCDE第17页，共24页，2023年，2月20日，星期六例题2.判断物体的运动规律ABCD第18页，共24页，2023年，2月20日，星期六0ABCDEX1X2X3X4X5XⅠXⅡXⅢXⅣXⅤ例题3.求解平均速度第19页，共24页，2023年，2月20日，星期六练习1：如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带，每5个打点选一个计数点，各计数对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是cm，交流电源50Hz。计数点间隔时间为T=

，Vc=

，0.10s0.20m/s第20页，共24页，2023年，2月20日，星期六用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离.把测量数据填入自己设计的表格中.2.505.498.9913.01单位cmOABCD表1纸带在几段时间中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFΔx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67第21页，共24页，2023年，2月20日，星期六

例题:

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，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，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.(保留两位有效数字)0.350.350.421.402.50第22页，共24页，2023年，2月20日，星期六练习1.：通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是A．点子密集的地方物体的运动速度比较大B．点子密集的地方物体的运动速度比较小C．点子不均匀说明物体在做变速运动D．点子不均匀说明打点计时器有故障(BC)第23页，共24页，2023年，2月20日，星期六练习2.：一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（）A．接在直流电源上