【公开课】+实验：用打点计时器测速度+课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一章运动的描述1.3-2实验：用打点计时器测速度一.了解打点计时器.1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。

2.打出的纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。

一、两种打点计时器一.电磁打点计时器：直流？

交流？交流电源工作电压：4--6V一`两种打点计时器1.结构电磁打点计时器的原理和构造

直流？

交流？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，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50Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02s打下一个点.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN

S

～电磁打点计时器的原理2.工作原理：3．电磁打点计时器的使用

(1)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．

穿孔压复通电打点一`两种打点计时器1.结构电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电（3）工作电压：交流220V尖端放电电火花计时器

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．

2.工作原理：一`两种打点计时器3．电火花计时器的使用

(1)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、按下脉冲输出开关时，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，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小．套轴穿孔通电按脉打点二.两种打点计时器的共同点与不同点1.相同点：打点频率相同1.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：6V以下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。

三.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，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。3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4.取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，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n个点的距离.把测量数据填入自己设计的表格中.ABCD疏密与速度的关系△t

＝？△x

＝？相等的时间内位移相等---匀速直线运动相等的时间内位移增大---加速直线运动相等的时间内位移减小---先加速后减速互动探究1.判断物体的运动规律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如图：四.如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性0123△x0△x1△x2△x3表2手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0123所用位移v/m·s-1利用平均速度估算时间中点的瞬时速度注意估读比如：1.如图所示，是某同学抽动纸带打点的一部分纸带，纸带上点迹清晰，所用的电源频率是50Hz．试回答：

(1)A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是多少．

(2)测量数据标在图中，试估算出打点B时的抽动纸的速度大小．(保留两位有效数字）0.06sVB=1.8m/S【例题】五、用图象表示速度

1、建立坐标系:以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系,设定合适的刻度，注明单位。2、严格按实验数据描点，根据点的分布分析速度的变化特点。在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于图象。互动探究四.用图像表示速度：1.图像特点：直观2.常用作图法（1）描点作图（通常用直线或平滑曲线）（2）据函数关系式作图3.作图步骤：（1）建系（2）描点（3）作图4.速度－时间图像（v-t图像）少了什么？手是如何运动的？某同学手拉纸带运动的v-t图象１描点２作图３拟合n01234567Vm/s0.050.100.200.300.280.280.460.55012345670.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)5.用图象表示速度2.如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器测定速度打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求：(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度;(2)作出速度—时间图像。【例题】VB=0.26m/s,VC=0.30m/s,VD=0.34m/sv-t图象中速度的正负表示物体的运动方向通过图像分析物体的运动情况v/(m·s-1)t/s12410五.系统误差、偶然误差：1.系统误差：由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的。系统误差的特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样的偏大或偏小，不会出现这几次偏大另几次偏小的情况。要减小系统误差，必须校准测量仪器，改进实验方法，设计在原理上更为完善的实验。2.偶然误差：偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大偏小的概率相同。因此，可以多进行几次测量，求出几次测得的数值的平均值，这个平均值比一次测得的数值更接近于真实值。

课堂小结1.若两点之间间隔n个点，则这段时间t=0.02(n+1)s；2.平均速度计算公式：V=△X/△t；3.利用两计数点间平均速度计算时间中点的瞬时速度；4.保留有效数字时从第一个不为零的数字开始进行保留；5.速度时间图像直观速度变化；6.注意区分系统误差和偶然误差。1．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所示，纸带在A、C之间的平均速度为________m/s，在A、D之间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.0.350.420.35课堂训练3.在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择标0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,刻度零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.并计算打计数点“2时”小车的瞬时速度v2=______m/s.（结果