1.4测量直线运动物体的瞬时速度(上课用)

精确 电火花打点计时器阻力较小，因此比电磁打点计时器 程度 更精确
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 60 Hz，打点计时器还是每隔0.02 s打一个点 吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？
小钊虫
二、练习使用打点计时器
1、实验步骤：
(1) 把 电 磁 打 点 计 时 器 固 定 在 桌 子 上 ， 纸 带 穿 过 限 位 孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
内的一小段位移△x（一般在该点两侧各取一点），测出
这一段位移内的平均速度，用这个平均速度粗略代替纸 带经过该位置时的瞬时速度。
小钊虫
3、数据的处理——测瞬时速度 练一练： 测量A、B、C、D这四个时刻的瞬时速度
小钊虫
3、数据的处理——测瞬时速度 思 考 5 如图，能否用M N 这段的平均速度来代替E点
x∆∆s
A
B
∆∆tt
①根据A、B之间计时点或计数点的个数，确定A、B之间总的 时间间隔∆t
x ②用刻度尺测量出A、B之间的距离∆
③根据平均速度公式可得：
小钊虫
3、数据的处理——测瞬时速度
思考4
如何测出E点的瞬时速度？
极限法 v=∆x/∆t
时间尽可能 缩小
位移尽可能 缩短
测量原理：
MN
测量某一位置的瞬时速度，可以取包含这一位置在
的瞬时速度呢？
MN M N 两点间的时间间隔未知，所以实际问题 中，无法计算A点的瞬时速度
小钊虫
3、数据的处理——测瞬时速度 思 考 6 下面这两个结果哪个更接近3这一点的瞬时速度呢？
24距离的测量误差比15距离的误差大，因此测量 出来的速度与真实速度相比有较大的偏差
当计算点迹比较密的那些点中某一点的瞬时速度时， 我们可以取距离间隔较长一些，这样测量误差相对较小， 测量结果更接近真实速度
粤教版 必修第一册
第一章 运动的描述
1.4测量直线运动物体的瞬时速度
小钊虫
一、打点计时器
1、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）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。
小钊虫
一、打点计时器
2.电火花打点计时器
（1）构造： （2）工作电压： 220V的交流电源
小钊虫
（3）工作原理
利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器。 给电火花打点计时器接220V电源，计时器发出的脉冲电流，接正极的放电 针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系 列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出 点间的时间间隔等于交流电的周期0.02s。
小钊虫
➢ 区分计时点和计数点：
计时点
0
1
2
计数点
3
小钊虫
二、练习使用打点计时器
思 考 2 纸带上点的疏密与速度与什么样的关系？即
点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
x1
x2
相等时间，x1 < x2
v1< v2
点越密表示物体在该段的速度越小
小钊虫
2、数据处理——测平均速度
思 考 3 如图，如何计算纸带上A、B两点之间的平均速度？
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx。 (6)利用公式 v＝ΔΔxt 计算出纸带在这段时间内的平均速度。
小钊虫
二、练习使用打点计时器
思 考1
纸带记录了手在拉动纸带过程中的哪些信息呢？
计时点
∆s ∆∆tt 1.任意两计时点间的时间间隔 2.任意两计时点间的距离 3.根据计时点之间距离的变化判断物体运动的性质
小钊虫
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交 流电源上。
小钊虫
二、练习使用打点计时器
1、实验步骤：
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带 上就打下一系列点。
(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共 有 n 个点，那么 n 个点的间隔数为 n－1 个，则纸带的运动时间Δt＝(n－ 1)×0.02 s。
小钊虫
4、实验注意事项：
① 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到 打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之 增大一点； ② 使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定 后，再释放纸带； ③ 释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置； ④ 手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。
小钊虫
一、打点计时器
1.电磁打点计时器
（1）构造： （2）工作电压： 4 V~ 6 V的交流电源
小钊虫
（3）工作原理
线圈 振Hale Waihona Puke Baidu片
永久磁铁
打点针
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50 Hz时，电磁打点计 时器的振针每0.02 s打下一个点.
小钊虫
两种计时器的对比
电磁打点计时器
电火花打点计时器
电源 原理
阻力 来源
4~6V低压交流电源
电磁感应
纸带与限位孔、复写纸的 摩擦；振针与纸带打点接 触时的摩擦
220V交流电源 脉冲放电
纸带与限位孔、墨粉纸 盘的摩擦
打点 时间 间隔
电源频率为50Hz时，打点时间间隔为0.02s，即打点时 间间隔为电源频率的倒数