1.4(用)《实验:用打点计时器测速度》课件ppt

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瞬时速度就越精确.
2.测量原理:VE
=VD-F
△X =
△t
△x0 △x1
△x2
△x3
01
2
3
填 表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
写 位置
0
1
2
3
Байду номын сангаас
表 格 t/s
v/(m·s-1)
【小结】谈谈你本节课的学习体会
知识方面 物理思想和研究方法方面
间接测量的思想 v x
t
先记录后测量的方法 t, x 打点计时器
<课堂训练>
• 如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某 次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的 距离为:AC = 14.2 mm,AD = 24.8 mm.那么由此 可以算出纸带在AC间的平均速度为____m/s,纸带在 AD间的平均速度为____m/s;B点的瞬时速度更接近 于____m/s.
<课堂训练>
• 打在纸带上的点,记录了纸带的运动时间.如果把纸带 和运动的物体连接在一起,纸带上的点就相应地表示出 运动物体在不同时刻的位置.研究纸带上的点子之间的 间隔,就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移, 从而了解物体的运动情况.请你用简短的语言描述下1 图所示每条纸带记录的物体的运动情况.
4.打出的是短线而不是点是什么原因?
原因:振针距离复写纸的太近,出现这种情况应该 调整一下振针距离复写纸的高度,使之增大一些。
八、用图象表示速度
n012345 V m/s 0.05 0.1 0.2 0.3 0.28 0.28
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 2 3 4 56 7 8
<交流与讨论>
电磁打点计时器能否使用直流电源,为什么?
不能,因为工作原理中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。若使用直 流电源振片将无法振动,打点计时器将打不出点。
开启电源打点完毕后要及时关闭电源, 这样做有什么好处?
1 避免长期工作导致的线圈发热而损坏
2 不关闭电源,打点计时器会一直打点, 这些多余的点难以区分,会影响我们分 析数据
例1 电磁打点计时器的打点周期取决于
( B)
A.交流电压的高低 B.交流电的频率 C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸间的距离
五、练习使用打点计时器
要求: (1)步骤正确. (2)点迹清晰,间距合适,有足够多的点.
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
四、打点计时器的作用
1、直接测出: 1)两点间的时间间隔: ①f为50Hz时,相邻两点的时间间隔△t=1/f=0.02s ②若共有n个点,则有 n-1 个时间间隔;
若两点间间隔n个点,则有 n+1 个时间间隔。 2)两点间位移:
刻度尺测量,读数估读一位,注意单位统一 2、间接测出:
纸带速度(纸带的运动情况) ——物体运动情况
一 、电磁打点计时器>
观察电磁打点计时器并自主阅读课本19页相关内容,明 确它的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法
1、电磁打点计时器的结构
限位孔
振针
永久磁铁
复写纸
线圈
纸带 振片
电磁打点计时器有哪些组成部分?各部分的名称是什么?
2 、电磁打点计时器的工作原理
3、 使用说明
电磁打点计时器是一种使用__交__流__电 源的计时仪器.工作电压为 __4_~_6_V____.当电源的频率是50Hz时, 它每隔__0_._02___s打一次点.通电以前, 把纸带穿过____限_位_孔____,再把套在定位 轴上的__复__写_纸_片___压在纸带的上面.
(4)取下纸带,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?
共(n一1)个,时间间隔t=(n-1)0.02S
(5)用刻度尺测量出第一个点到第n个点的 距离
六、纸带的处理
△x =?
△t =?
1、测平均速度(一段时间或者一段位移的平均速度)
(1)要测的量 (2)关系式
打点计时器实验误差讨论及纸带的分析
.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1.对纸带上的点迹说法正确的是? (ABD) A:点迹记录了物体运动的时间。 B:点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。 C:点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的体积和大小。 D:点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
思考:如何记录物体运动过程的位置呢?
游戏:研究手运动的快慢
你的左手拿着一块表,右手拿着一枝铅笔.你的同伴牵动一条 宽约1 cm的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移 动.每隔1s你用铅笔在纸上点一个点。
看看怎样做?
1 、相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什 么关系?
• 相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而 加大
2 、牵动纸带的快慢不均匀,对相邻两点所 表示的时间有没有影响?
• 纸带运动的快慢不均匀,点子的间隔也不均匀, 但对相邻两点间的时间间隔没有影响.
• 纸带上的点记录了与纸带相连的物体运动 的时间及位移
受到这个游戏的启发,人们设计制作了一种 能精确记录运动物体在一定时间间隔内位移的 仪器,这就是打点计时器
2.采取下列那些措施,有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差?
A:该用6v直流电源 B;电源电压越低越好
(CD)
C:用平整的纸带,不用皱折的纸带
D:纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
3.打出的点迹不够清晰的原因可能是?
A:电源电压偏低
(ABCDE)
B:永磁体磁性不足
C:振针位置过高
D:复写纸陈旧
E:振动片不在永磁体的中央
t/10-1s
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
2.两种打点计时器相比,哪个更好些?为什 么?
电火花计时器可能会更好些,因为: (1)电磁打点计时器打点时振针和纸带间的摩 擦较大.而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. (2)电火花打点计时器的记时精度也远优于电 磁打点计时器,同时它的操作简易,学生使用 安全可靠.
4 实验:用打点计时器测速度
问题提出:如何测定运动物体在某一段时间内或 某一时刻的运动快慢?
思路分析 : 如果能测量出运动物体从t到t t这一时间间隔内
发生的位移x, 那么 x 就是该运动物体在时间间隔 t
t内的平均速度,当t越小, 运动描述越精确, 就越接 近t时刻的瞬时速度
先记录 后测量
二、电火花打点计时器
• 观察电火花计时器并阅读其使用说明书,明确它的结构、各部分 的名称、工作原理及使用方法.
说一说:电火花计时器的构成
放电针
纸盘轴
电源开关 墨粉纸盘
工作原理:
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过放电针、墨粉纸盘到 纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的线带 上就打出一行点迹.
注意:用打点计时器测量瞬时速度
D
F
D
F
DF △x/△t可以大致表示DF间各点的瞬时速度,两边点离得 越近算出的平均速度接近E点的瞬时速度,但过小的间距 也会增大测量的误差.
瞬时速度的求法
1.思想方法:
D
F
用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的
某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点计算出的
3、 使用说明:
电火花打点计时器是一种使用_交__流_电源的计时仪器.工 作 电 压 为 _2_2_0V_ _ . 当 电 源 的 频 率 是 5 0 H z 时 , 它 每 隔 __0_.0_2__s打一次点.
三、关于打点周期T
1、打点计时器的打点周期T由输入电源的频率f决定。 频率f:每秒打点的次数(赫兹Hz)
周期T:打一次点所经历的时间(秒s) T=1/f
2、我国交流电的f均为50Hz,故打点周期T=0.02s 即:每隔0.02s打一个点
相邻两个点之间的时间间隔为0.02s
两种打点计时器的共同点与不同点
相同点:打点周期相同:T=0.02s
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.精确度不同
v

△x △t
点迹密集的地方速度小
点迹的疏密与纸带 速度大小有什么关 系?
2、测瞬时速度:用包含测量点在内的一小段位移的 平均速度来表示该测量点的瞬时速度
(用包含了测量点E在内的一小段位移DG的平均速度 来表示点E的瞬时速度)
DG
包含测量点的位移取得太小,造成计时不便,且容易引起较 大误差;选的太大,会影响瞬时速度的精确性;所以要根据 实际情况选取这段位移。
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