高一物理必修一第一章

小 结
1.电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运 动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
2.v-t 图象：表示做直线运动物体的速度随时 间的变化的规律。
课堂小结：
1、计时器的结构和名称。 2、计时器的使用。 3、纸带的打印点和测量点 3、根据纸带测量平均速度和瞬时速度的方法 4、实验数据的记录和处理方法 5、v-t图的物理意义
V
0.370 0.473
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。
1.0
v/(m· s )
-1
0.8
0.6
0.4
0.2
t/10 -1s
0 1 2 3 4 5 6 7
六、用图象表示速度
1、图象特点：直观 2、常用作图法 （1）描点作图 （2）据函数关系式作图 3、作图步骤 （1）建系 （2）描点
E：振动片不在永磁体的中央
(ABCDE)
练习4、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)
• 练习5、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 B．电源电压不稳 • C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧 • • • • 解析：A.接在直流电源上不会打点。A错。 B.打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关.B错. C.频率不同打的点仍为圆点。故C错。 D.打点针压得过紧.针和纸接触时间长,打出一些短线.D 正确。
人教课标版高中物理必修①
第一章 运动的描述
4
实验：用打点计时器测速度
两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
思考与讨论： 阅读课本P19-20
(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?
(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? (4)解释电火花计时器的工作原理?如图1.4-2所示,它与电 磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?
0
1
2
3
4
△x ＝？
疏密与 速度的 关系
△t ＝？
纸带的处理 ——测量平均速度
五、用打点计时器测量瞬时速度 教材P 21
从某个点开始,向后数若干点,如果数出n个 点，这些点所对应的时间为 0.02(n-1) 秒; 用 刻度尺量出第一个点到第n个点的距离△x。
△x ＝？
△t ＝？
利用公式v=△x/△t可求出D点到G点的 平均速度-----为E点的瞬时速度
△ x2
△ x3
0
1
2
3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 t/s v/(ms )
-1
0
1
2
3
初百度文库制表
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 t/s v/(ms )
-1
0
1
2
3
纸带在几段时间中的平均速度
t/s
x / cm
0
7.40
0.1
9.45
0.2
v-t图象：
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V 随时间 t 的变化关系
3.能判断物体的运动规律
V V
O V
t
O V
t
O
O
t
t
练 习 一物体的 v-t 图如下所示，则下列说法正确的是
A.物体做曲线运动 B.物体做直线运动
C.物体做往复运动
D.物体一直向一个方向运动
v
0
t
D
七、借助传感器测试速度
在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上 测量值。
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使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿 好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器 时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
计 时 点 、 计 数 点
0 1
0.02s
计时点
2 ?s
3
计数点
0.1s
练习1、运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系 列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A．运动物体在一段时间内的位移 B．运动物体在一段时间内的运动快慢 C．运动物体在某时刻的位置 D．运动物体的运动性质
(ABCD )
五、用打点计时器测量瞬时速度
Δx D F 0.06s
思考与讨论
(1)用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么？ (2) 测量包含这个点的一段时间内的位移△x,同时记 录对应的时间△t,填入第21页中设计好的表1中. (3) 根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平 均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄 入第21页表2中.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的 速度变化情况.
三、打点计时器的作用
1、测时间 0.02_秒打一个点) (电源频率50Hz，每隔__ 2、测位移 3、研究纸带 → 研究物体运动
作用： 计时仪器，并且能记录一定时间内位移。 思考：与频闪照相相比，最大的缺点 阻力较大 .
四、练习使用打点计时器
1．实验原理 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪 器,它的工作电压是4～6V,电源频率是50Hz,它每 隔0.02s打一次点.电火花计时器是利用火花放电 在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使 用220V交流电压,当电源频率为50Hz时,它每隔 0.02s打一次点.如果运动物体带动的纸带通过打 点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动 的时间,纸带上的点子也相应地表示出了运动物 体在不同时刻的位置,研究纸带上点子之间的间 隔,就可以了解在不同时间里,物体发生的位移和 速度的大小及其变化,从而了解物体运动的情况.
• 用超声波测速度 • 阅读课本P23页内容，用超声波测速度有几 种方法？哪一种好？请分析图1.4-5中超声 波测汽车速度的原理，图中是超声波发射 时脉冲，脉冲经汽车发射后超声波测速仪 接收到的脉冲，依次类推……
八、气垫导轨和数字计时器
• 阅读课本P24页“科学漫步”，气垫导轨有 什么作用？光电门是如何工作的？这样测 出的速度是平均速度还是瞬时速度？精确 程度如何？
五、用打点计时器测瞬时速度
• 如何更精确地测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D F
原则：准确性 可行性
表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度
位置
0
1
2
3
4
5
x / m
v /(m.s )
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 0 1 2 3 4 5
t / s
1
t/s
0
1
v /(m.s )
△ x0
△ x1
四：练习使用打点计时器
教材P20
打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，用它进行实 验之前应该事先熟悉他的使用方法
1.把打点计时器固定在桌子上，对照说明卡了解它的结构。
2.按照说明把纸带装好。 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，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，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计 算出纸带从第一个点到地n个点的运动时间。 5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。
练习2、对纸带上的点迹说法正确的是？
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
(ABD)
练习3、打出的点迹不够清晰的原因可能是？
A：电源电压偏低 C：振针位置过高 B：永磁体磁性不足 D：复写纸陈旧
一、电磁打点计时器
线圈 振片 振针 永久磁铁 复写纸 限位孔 电磁打点计时器：
6v 以下交流电
50 赫兹
作用： 记录一定时间内位移的仪器
二、电火花计时器
1、构造：
2、原理： 脉冲电流经放电针、墨粉 纸盘、纸盘轴放电 3、工作电压：220V、50Hz交 流电
尖端放电
开关 正负脉冲输入接线柱 限位孔 电火花打点计时器： 墨粉纸盘
D
练习7、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 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
(5)打点计时器的打点周期
(3)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1.4-1所示。
取决于什么因素？
(6)打点计时器打出的纸带 可以记录哪些信息?
一、电磁打点计时器
（1）构造
（2）原理
（3）工作电压：6V以下 直流？ 交流？
频率是50HZ，周期是0.02s 振片的打点频率取决与什么？与纸带的运动有关吗？
VB
0.400
VC
VD
VE
VF
0.479 0.560 0.640 0.721
• (2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系 中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
练习：绘V-t图象
六 、 速 度 I 时 间 图 象
v v1
0
试分析物体的运动情况
t1
t2
t3
t
v-t 图象中速度的正负表示物体的运动方向
答案：D
练习6、在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸 带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带, 在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速 直线运动时
A．应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？ B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断 C．必须通过计算全程的平均速度来计算 D 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否 相同来判断
四、练习使用打点计时器
思考与讨论：
(1)电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带? (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?
(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？
(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? (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? (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?
220v交流电 50 赫兹
限位孔
作用： 记录一定时间内位移的仪器
两种打点计时器的共同点与不同点
共同点 必须使用交流电。 打点频率相同为50Hz，两个点间的时间间隔为 0.02s。 不同点 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
少了什 么？
教材P22
1、画出纵、横坐标，并标 上相应的物理量的符号 2、选择合适的单位 3、确定合适的最小分度
（3）作图
4、曲线拟合
• 注意“顺势”和“平滑” • 让描绘出的点尽量分布在曲线的两侧
v/(m· s )
-1
v/(m· s )
-1
？
0 t/s 0 t/s
六、用图象表示速度
• • • • • • • 1、图象特点：直观 2、常用作图法 （1）描点作图 （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－时间图象（v-t graph）
手是如何 运动的？
六、用图象表示速度
1、在方格纸上建立直角坐标系，纵轴表示
速度v，横轴表示时间 t
2、根据表中的v、t数据，在坐标系中描点
3、用一条平滑的曲线把这些点连起来
练习：
• 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时 器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出 A、B、C、D、E、F、G共7个计数点（如图1.4-4所示）。 其相邻点间的距离如图中所示，每两个相邻的测量点之间 的时间间隔为0.10s。 • （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一 次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时 速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字) 单位:m/s 数值
0.3
0.4
15.65
0.5
17.65
0.6
19.60
0.7
20.03
11.40 13.47
t / s
V /(m.s )
1
0.2
0.370
0.2
0.2
0.2
0.2
0.783 0.783
0.2
0.883 0.883
0.2
0.980 0.980
0.2
1.00 1.00
0.473 0.570 0.674 0.570 0.674