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免费下载必修1物理《1.4实验:用打点计时器测速度》ppt课件

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第一章 运动的描述
1.4 实验:用打点计时器测速度
一`两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
一`两种打点计时器
1、电磁打点计时器
(1)原理
(2)构造
(3)工作电压:6V以下
直流? 交流?
一`两种打点计时器
2、电火花计时器
(1)构造:
(2)原理:
脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电
(3)工作电压:220V
尖端放电
打点频率相同
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
两种电磁打点计时器的共同点与不同点
实例探究
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。
答案:D
一`两种打点计时器
3、打点计时器的作用
(1)测时间
(电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)
(2)测位移
(3)研究纸带 → 研究物体运动
二 ` 练习使用打点计时器
1.了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上。
2.把纸带安装好。
3.启动电源,用手水平地拉动纸带,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到第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。
(1)操作步骤
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
打出的是短横线或点的颜色较淡或打不出点,应调整一下
振针距复写纸片的高度。
② 使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定
后,再水平拖动纸带。
③ 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。
思考:本实验产生误差的主要原因是什么?
(2)纸带处理:
疏密与速度的关系
相等的时间内位移相等---匀速直线运动
相等的时间内位移增大---加速直线运动
相等的时间内位移减小---减速直线运动
1.判断物体的运动规律
2 .计算变速直线运动中某段的平均速度
0 A B C D E
X1
表1: 纸带在某段时间内的平均速度
6
5
0.10
0.0770
0.770
原则:准确性 可行性
结论:
D、F两点离E越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点过小则测量误差增大。应该根据实际情况选取这两个点。
3 .用打点计时器测量瞬时速度
例:如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02 s,纸带旁边是一把分度值为1 mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体在B点的瞬时速度.
新新学案例2
解析:
根据公式vB=Δx/Δt来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm,那么Δx=2.65 cm-1.77cm=0.88 cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02 s×2=0.04 s,所以B点的瞬时速度
答案:0.22 m/s
实例:
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)
(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。
0.400
0.479
0.560
0.640
0.721
单位:m/s
1、建立坐标系:以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,设定合适的刻度,注明单位。
2、严格按实验数据描点,根据点的分布分析速度的变化特点。
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。
三`用图象表示速度
实例: 绘V | t图象
3、描出的点是不连续的,之所以要用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点,是因为各个时刻都有速度,速度随时间是连续变化,实验中又不可能把所有时刻的速度都测出来。
v-t 图象中速度的正负表示物体的运动方向
试分析物体的运动情况
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