《精品-高一物理必修一14《实验：用打点计时器测速度》课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品-高一物理必修一14《实验：用打点计时器测速度》课件.ppt（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、指出电磁打点计时器有哪些组成部分？各部分的名称是什指出电磁打点计时器有哪些组成部分？各部分的名称是什么？请在图中分别指出么？请在图中分别指出.一、自主探究：两种打点计时器观察电磁打点计时器并自主阅读课本观察电磁打点计时器并自主阅读课本19-20页相关内容，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明确它的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法 电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。当接通内位移的仪器。当接通6 V以下以下低压交流低压交流电源时，在线圈和永久电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动
2、起来，位于振片一端的磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针振针就跟就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为一系列点，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔时，它每隔0.02 s打一点，即打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。 电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。当接通示点迹的计时仪器。当接通220 V交流交流电源，按下脉冲输出开关电源，按下脉冲
3、输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为迹。当电源频率为50 Hz时，它也是每隔时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。交流与讨论n电磁打点计时器能否使用直流电源，为什么？电磁打点计时器能否使用直流电源，为什么？n开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样
4、做有什么好处？有什么好处？1两种打点计时器相比，有什么异同？两种打点计时器相比，有什么异同？交流与讨论2两种打点计时器相比，哪个更好些？为什么？两种打点计时器相比，哪个更好些？为什么？n相同点：打点周期都是相同点：打点周期都是0.02s；都使用交流电源；都使用交流电源； 都记录了物体运动的时间和位移；都记录了物体运动的时间和位移；n不同点：电压不同；打点的部件不同；不同点：电压不同；打点的部件不同； 实验步骤：实验步骤： 把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。 打点计时器接交流电源。打点计时器接交流电源。 接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就
5、打出了一行小接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源。点，随后立即关闭电源。 取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点，如果共有多少个点，如果共有n个点，那么点的间隔数为个点，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的个，则纸带的运动时间运动时间t0.02（n-1） s。 用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距间的距离。离。 利用公式利用公式v=x/t计算出纸带在这段时间内的平均速度。计算出纸带在这段时间内的平均速度。打点计时器的使用打点计时器的使用
6、说明：说明： 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。的仪器。 在使用前应了解它的结构，在使用时要遵照操作规程。在使用前应了解它的结构，在使用时要遵照操作规程。要求：要求：（1）步骤正确）步骤正确.（2）点迹清晰，间距合适，有足够多的点）点迹清晰，间距合适，有足够多的点.二、练习使用打点计时器 用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤：用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤： 把打点计时器固定在桌子上。把打点计时器固定在桌子上。 按照说明把纸带装好。按照说明把纸带装好。 启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上启动电源，用手水平地拉动纸带，
7、纸带上就打出一系列的点。随后立即关闭电源。就打出一系列的点。随后立即关闭电源。 取下纸带，从能够看清的某个点开始，每取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔隔0.1 s0.1 s，即每个点取个，即每个点取个“测量点测量点”标出，标出，如图所示。，如图所示。三、用打点计时器测量瞬时速度 根据根据vx/t计算出计算出0，1，2，,5各点附近的平均速度，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，并记入下表中，点把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，并记入下表中，点作为计时起点，作为计时起点，t，便可看出手拉纸带运动的速度变化情，便可看出手拉纸带运动的速度变化情况。况。 说明说明： 在使
8、用电磁打点计时器时把纸带穿过限位孔，把复写纸片压在纸在使用电磁打点计时器时把纸带穿过限位孔，把复写纸片压在纸带上，在使用电火花计时器时，把墨粉纸盘套在纸盘轴上。带上，在使用电火花计时器时，把墨粉纸盘套在纸盘轴上。 使用时，必须先通电，再拉动纸带。使用时，必须先通电，再拉动纸带。 测量瞬时速度在选择测量点测量瞬时速度在选择测量点0，1，2，5时，每隔时，每隔0.1s选择一选择一个较好，方便计算；在选择位移个较好，方便计算；在选择位移x时，应包含上面这个点的一段位移。时，应包含上面这个点的一段位移。 用平均速度用平均速度v=x/t代替测量点的瞬时速度，选取的代替测量点的瞬时速度，选取的x越小（即越
9、小（即t越短），平均速度越接近瞬时速度，误差越小越短），平均速度越接近瞬时速度，误差越小。【例【例 1】打点计时器所用电源的频率为】打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸某次实验中得到的一条纸 带，用毫米刻度尺测量情况如图带，用毫米刻度尺测量情况如图1-4-1所示，纸带在所示，纸带在A、C间的平均速间的平均速 度为度为_ m/s，在，在A、D间的平均速度为间的平均速度为_ m/s,B点的瞬时速度更点的瞬时速度更 接近接近 于于_ m/s。0.350.420.35图图1-4-11-4-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16打点计
10、时器实验误差讨论及纸带的分析打点计时器实验误差讨论及纸带的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.对纸带上的电迹说法正确的是？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)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： 改用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(CD)3.打出的点迹不够清晰的原因可能是？A：电源电压偏低B：永磁体
11、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(ABCDE)四、四、 用图象表示速度用图象表示速度 以速度以速度v为纵轴，时间为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标为横轴建立直角坐标系，根据用打点计时器测出的各时刻的瞬时速度系，根据用打点计时器测出的各时刻的瞬时速度值，用描点法在坐标系中描出各个点，再用平滑值，用描点法在坐标系中描出各个点，再用平滑的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，描述速度随时间变化关系的图线，描述速度v与时间与时间t关系关系的图象，叫做速度的图象，叫做速度时间图象或时间图象或vt图象。图象。n
12、012345V m/s0.050.10.20.30.280.280 1 2 3 4 5 6 7 80.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(ms-1)四：用图象表示速度四：用图象表示速度四、四、 用图象表示速度用图象表示速度 说明说明： 匀速直线运动的图象是一条平行于匀速直线运动的图象是一条平行于t 轴的直线。匀速直线运动的轴的直线。匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化，其速度大小和方向都不随时间变化，其vt图象如图图象如图1-4-3（1）所示。）所示。 从匀速直线运动的从匀速直线运动的v-t图象不仅可以看出速度的大小，而且可以图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，据位移公式求出位移，据位移公式x=vt，在速度图象中就对应着边长分别为，在速度图象中就对应着边长分别为v和和t的的一块矩形面积（图（一块矩形面积（图（2）中画斜线的部分）。）中画斜线的部分）。 从从v-t图上可以直观地看出速度随时间的变化情况。图上可以直观地看出速度随时间的变化情况。（1）（2）图图1-4-31-4-3小结 作业：第3题