物理实验用打点计时器测速度

物理实验用打点计时器测速度第一页，共三十页，编辑于2023年，星期三

频闪照相

时间特点：_____

位移特点：_____

可以怎样研究运动？能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？第二页，共三十页，编辑于2023年，星期三

头脑风暴能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？最好直接测量位移一种方案：机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”第三页，共三十页，编辑于2023年，星期三新课标高中物理必修I实验：用打点计时器测速度第四页，共三十页，编辑于2023年，星期三一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器第五页，共三十页，编辑于2023年，星期三一`两种打点计时器１.电磁打点计时器：第六页，共三十页，编辑于2023年，星期三一`两种打点计时器1、电磁打点计时器P19（1）工作电源：（2）频率：（3）工作原理：

——振针振动时压迫复写纸将点印于纸上交流（6V以下）50Hz（即0.02s打一个点）第七页，共三十页，编辑于2023年，星期三2.电火花计时器：一`两种打点计时器第八页，共三十页，编辑于2023年，星期三一`两种打点计时器2、电火花计时器P20（1）工作电源：

（2）频率：（3）工作原理：交流（220V）50Hz火花放电打点第九页，共三十页，编辑于2023年，星期三

两种打点计时器的比较两种打点计时器的比较1）所用电源都是交流电源，但电压不同2）实验误差不同：电磁打点计时器的滞阻力更大，因此误差更大3）频率相同第十页，共三十页，编辑于2023年，星期三一`两种打点计时器4、打点计时器的作用（1）计时

(电源频率50Hz，每隔

秒打一个点)（2）记录位移（3）研究纸带→研究物体运动0.023、步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）先启动电源，再拉纸带，随后立即关电源第十一页，共三十页，编辑于2023年，星期三(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?交流电工作电压：6伏以下(一般是4—6伏)(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?0.02秒(3)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?工作原理：是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.

思考与讨论第十二页，共三十页，编辑于2023年，星期三(4)解释电火花计时器的工作原理?它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?工作原理：与电磁打点计时器一样，是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50μs，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5μA）.(5)打点计时器的打点周期取决于什么因素？取决于交流电的频率(6)打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?时间和位移第十三页，共三十页，编辑于2023年，星期三2.练习使用打点计时器

（1）电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面.

(2)

振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正的对策大致有三种：电源电压较低（4V）情况下，可适当调高；调整复写纸位置或更换复写纸；调整打点计时器。打点计时器的调整。如打不出点时，首先要检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正常工作的方法是，将计时器接在4～6V交流电源上，将纸带穿过计时器，开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记，可能有两种情况。思考与讨论第十四页，共三十页，编辑于2023年，星期三·说明振动片没有工作在共振情况下。可拧松螺钉，适当调整振动片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作。·如果振动片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直至打出点为止。若振针向下调节过长，则打点针打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细。第十五页，共三十页，编辑于2023年，星期三(3)使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些？使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另－条纸带。学生实验时可采用这一方法。另－种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用。用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法，打完纸带后立即切断电源。第十六页，共三十页，编辑于2023年，星期三(4)开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处?因打点计时器是按间歇工作设计的，避免线圈过热而损坏。(5)处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少?n-1(6)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?第十七页，共三十页，编辑于2023年，星期三三、纸带处理：

1.判断物体的运动规律ABCD第十八页，共三十页，编辑于2023年，星期三△t

＝？△x

＝？思考：1.根据这条纸带，你能得到哪些物理量？（比如关于DG这一段）时间位移平均速度第十九页，共三十页，编辑于2023年，星期三如何求平均速度△t/S△x/cm2-40-23-42-31-20-1区间表1手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度)/(1-·smv012340.902.251.852.261.350.080.080.080.080.160.164.110.11250.1688第二十页，共三十页，编辑于2023年，星期三如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性第二十一页，共三十页，编辑于2023年，星期三2、时间间隔和位移段的选取（1）时间间隔的选取x1x2x3OABC

注意：可以舍去前面太密集的点常取“每隔4个点取一个计数点”或“每5个点取一个计数点”的办法，则相邻计数点的时间间隔为0.1秒。（2）位移段的选取连续相等的时间间隔内的位移指的是X1,X2,X3思考：能否求某点的瞬时速度？(如B点)第二十二页，共三十页，编辑于2023年，星期三求某点的瞬时速度X1X2X3X4ABCDEmm第二十三页，共三十页，编辑于2023年，星期三0.3850.5755.89.613.417.3X1X2X3X4ABCDE练习：如图所示纸带，时间间隔为0.02s。则可以得到，VB=

m/sVC=

m/s（保留3位小数）mm纸带在几个时刻的瞬时速度位置BCD0.3580.5750.627第二十四页，共三十页，编辑于2023年，星期三五`用图像表示速度1、图象特点：直观地反映规律（例：股票）2、v—t图象作图步骤（1）建系：（2）描点

（3）连线纵轴横轴vt曲线折线第二十五页，共三十页，编辑于2023年，星期三五`用图像表示速度3、作图的注意事项：（1）连线时一定要使线尽可能“平滑”（2）连线时应使尽可能多的点落在线上，如果有些点难以落在线上，应使它们大致均匀分布在线的两侧。第二十六页，共三十页，编辑于2023年，星期三0

1234567t/10-1sv/(m·s-1)1.00.80.60.40.2第二十七页，共三十页，编辑于2023年，星期三实验内容：探究自由落体运动的规律第二十八页，共三十页，编辑于2023年，星期三纸带问题主要研究内容：1、纸带的运动性质:2、纸带某点的瞬时速度:3、纸带的加速度小结:第二十九页，共三十页，编辑于2023年，星期三求加速度：△x=aT