2018版 第1章 第3节 记录物体的运动信息

2021版第1章第3节记录物 体的运动信息第三节记录物体的运动信息学习目标知识脉络1了解打点计时器的构造及工作原理.2会使用打点计时器和数字计数器.（重点）3能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动.（难点）电应匸：计I臥花打点十数空计时MB知识点打点计时器及其使用先填空1 打点计时器：一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的 仪器.2 分类：电磁打点计时器和电火花打点计时器.3 电火花计时器工作电压：220 V交流电源.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放 电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点 迹.4 电磁打点计时器工作电压：6_V的交流电源;原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振针便振动起来, 带动其上的振针上下振动这时如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留 下一行小点.5打点间隔：当电源频率是50 Hz时，纸带上每打出两个相邻点所经历的 时间都是_s再判断1 电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压都是220 V的交变电 压.（X）2使用打点计时器(电源频率为50 Hz)打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s(V)3打点计时器在纸带上准确记录了运动物体的位移和时间.(V)后思考使用打点计时器时，通电和拉纸带的顺序应怎样？【提示】 先接通电源，再拉动纸带合作探讨探讨1：实验前打点计时器是否需要固定?【提示】需要，要把打点计时定在桌子上.探讨2：如果纸带上有n个点，那么纸带运动的时间是多少？【提示】 打n 个点有(n - 1)个时间间隔，纸带运动的时间是At = 0.02(n -1) s.核心点击1实验步骤了解电火花计时器的结构，然后把它固定在桌子上，纸带穿过限位孔， 把纸带放在墨粉纸盘的下面.(2) 把计时器接到220 V的交流电源上.(3) 接通电源，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n个点，那么用AtX(n-1) s计算出纸带的运动时间At.(5) 用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离，在进行实验测量之前，自 己设计一个表格，用来记录以上测量值.2考前须知使用电火花打点计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带 上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面.使用打点计时器时，应使物体停在靠近打点计时器的位置.(3) 使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定之后， 再拉动纸带，打点之后应立即关闭电源.（4）对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量 完毕冋先统一测量出各个测量点到起始测量点0之间的距离）.（5）区别计时点和计数点 计时点是打点计时器在纸带上打出来的点. 计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之 间还有假设干个计时点计数点一般不是从第一计时点开始的，而是选择点迹 清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始.（6）区别打点周期和计时周期 打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02 s. 计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔，假设相邻两个计数点之间还 有（“一1）个计时点，那么计数周期为Tn s.1 （多项选择）关于打点计时器的使用以下说法正确的选项是（）A先接通电源，后释放纸带B电火花打点计时器使用的是220 V交流电源C. 使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越长【解析】D. 先释放纸带或先接通电源都可以为了增大纸带的使用率，应先接通电源，后释放纸带，A正确，1 D错误;电火花打点计时器使用的是220 V交流电源，故B正确;因为T=j， 所以使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短,C错误.【答案】AB2 为完成“练习使用打点计时器的实验，在如图1-3-1所示的四种器材 中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：图为电磁打点计时器,工作电压为交流电； 图为电火花打点计时器，工作电压为V交流电.图 1-3-1【解析】 电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性”吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器工作电压为4-6 V的交变电流；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点乙 图为电火花打点计时器，工作电压为220 V的.【答案】丙46 V乙2203（1）电磁打点计时器是一种利用电源的计时仪器，它的工作电压是V，当电源频率是50 Hz时，它每隔s打一次点.使用电磁打点计时器时，纸带应穿过，复写纸应套在上，并要放在纸带的面；应把电源用导线接在上;打点时应先，再让纸带运动.（多项选择）打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（）A物体运动的时间B物体在不同时刻的位置C物体在不同时间内的位移D物体在不同时刻的速度【解析】 电磁打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器，工作电压为6V，工作频率为50 Hz ,周期为0.02 s.电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打一次点，此打在纸带上的点迹可直接反映物体的运动时间，故A正确.因为纸带跟运动物体连在一起打点计时定所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置，故B正确.用刻度尺量出各点迹间的间隔，可知道物体在不同时 间内的位移再根据速度公式可算出物体在某段时间内的速度但这些量不是纸 带上的点迹直接记录的，故C、D错误.【答案】交流6 0.02限位孔定位轴上低压交流接线柱 接通电源（3）AB纸带记录的信息1 打点计时器是一种计时仪器，它有具体的工作电压，从打出的纸带上可 以直接获得物体运动的时间及不同时刻的位信息.2使用电火花计时器，墨粉纸盘夹在两条纸带之间，使用电磁打点计时器 时，纸带通过限位孔，并压在复写纸的下面.数字计时器及纸带分析先填空1结构：由数字计时器和光电门组成.2 原理：光电门一边安装发光装置，另一边安装光线接收装置，当宽度一 定的物体通过光电门时，光线被遮挡数字计时器开始计时，当物体离开光线 时停止计时，这样就可以记录物体遮挡二个光电门光线的短暂时间数字计时 器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间.再判断1数字计时器可以记录一个光电门的光束被遮挡的时间.W)2.数字计时器不能记录物体前后两次挡光的时间间隔.(X)3数字计时器能够测量出小到1 ms或0.1 ms的时间间隔.(V)后思考怎样利用数字计时器测量物体经过两个光电门的时间？【提示】 如图设两个光电门Gi、G2，当条形挡光片的前沿a对G1挡光的时刻开始计时禺它对g2挡光的时刻停止计时，显示的时间间隔&即为物体经过两个光电门的时间.合作探讨探讨1：能否利用点迹在纸带上的分布，判断物体的运动情况?【提示】能.点密处表示运动的慢，点稀处表示运动的快.【提示】探讨2：分析纸带上记录的信息时，假设点太密怎么办?非常密的局部可以舍去，较密处可每5个点取一个计数点.核心点击1 纸带上打出的两个相邻的计时点所经历的时间为0.02 s，假设纸带上共 有n个点，那么纸带对应的时间为t=002(n1) s.2 纸带上的点相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，每相邻两个点 之间的距离即代表物体在0.02 s内通过的位移，研究纸带上点之间的距离，即可 了解在不同时间内，物体所发生的位移及其变化，从而了解物体的运动情况.如 纸带上的点分布越密，表示物体运动越慢，纸带上的点分布越稀疏，表示物体 运动越快.4 以下选项中是打点计时器打出的四条纸带，其中表示物体做匀速直线运 动的是（）【解析】 匀速直线运动中相等位移所用的时间相等.根据题意打点计时器打出的点与点之间的时间都相同只要点与点之间的距离相等就可判断物体做匀速直线运动.【答案】B5打点计时器所用电源频率是50 Hz，如图1-3-2所示，纸带上的A点先通过计时器，A, B间历时s，位移为图 1-3-2【解析】1当f= 50 Hz 时，T=f = 02 s ,AB = 2T=0.04 s lsAB = (1.20 +160)cm = 2.80 cm.【答案】0.04 s 2.80 cm6如图1-3-3所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，从0点开始 每5个点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测 得片=518 cm，s2=440 cm，s3=362 cm，s4=278 cm，s5=2.00 cm，s6=122cm.【导学号：60042021】图 1-3-3相邻两计数点间的时间间隔为s.（2）由纸带可看出物体做运动.（填加速或减速）【解析】纸带上相邻两计数点的时间间隔为5X0.02 s = 0.1 s,对位移进行比拟可得物体运动越来越慢.【答案】(1)0.1 (2)减速