用 《实验 用打点计时器测速度》课件ppt

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
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 写 表 格
【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
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
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
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
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
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 2 3 4 56 7 8
t/10-1s
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
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．
Leabharlann Baidu
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）
＜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．
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＞
• 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．
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
（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?
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
＜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
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
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
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
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.
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 : 如果能测量出运动从 物t到 体t t这一时间间隔内
发生的位移x,那么x 就是该运动物体在间 时隔 间 t
t内的平均速,当 度t越小,运动描述越精,就 确越接 近t时刻的瞬时速度
先记录 后测量
思考：如何记录物体运动过程的位置呢？
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．
（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。
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.
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．