资源描述
时 刻 的 瞬 时 速 度近 就 越 接运 动 描 述 越 精 确越 小当内 的 平 均 速 度 间 隔就 是 该 运 动 物 体 在 时 间那 么发 生 的 位 移 这 一 时 间 间 隔 内到从如 果 能 测 量 出 运 动 物 体思 路 分 析t tt txx ttt ,: 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 考 ： 如 何 记 录 物 体 运 动 过 程 的 位 置 呢 ？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 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 一 、电磁打点计时器 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 .p1、电磁打点计时器的结构振 针 限 位 孔 永 久 磁 铁 线 圈振 片纸 带复 写 纸 p2 、 电 磁 打 点 计 时 器 的工作原理 电 磁 打 点 计 时 器 是 一 种 使 用 _电源 的 计 时 仪 器 工 作 电 压 为_ 当 电 源 的 频 率 是 50Hz时 ，它 每 隔 _s打 一 次 点 通 电 以 前 ，把 纸 带 穿 过 _， 再 把 套 在 定 位轴 上 的 _压 在 纸 带 的 上 面 p3、 使用说明交 流46V 0.02 限 位 孔复 写 纸 片 交流与讨论n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 。 1 避 免 长 期 工 作 导 致 的 线 圈 发 热 而 损 坏n开 启 电 源 打 点 完 毕 后 要 及 时 关 闭 电 源 ，这 样 做 有 什 么 好 处 ？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 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 二、电火花打点计时器 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 电火花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.结构墨 粉 纸 盒纸 带插 座 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. p3、 使用说明：电 火 花 打 点 计 时 器 是 一 种 使 用 _电 源 的 计 时 仪 器 工作 电 压 为 _ 当 电 源 的 频 率 是 50Hz时 ， 它 每 隔_s打 一 次 点 交 流220V0.02 三 、 关 于 打 点 周 期 T1、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） 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 相同点：打点周期相同：T=0.02s1.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 打 点 计 时 器 的 共 同 点 与 不 同 点3.精确度不同 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 四、打点计时器的作用1、直接测出：1）两点间的时间间隔：f为50Hz时，相邻两点的时间间隔t=1/f=0.02s 若共有n个点，则有 个时间间隔； 若两点间间隔n个点，则有 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 n-1 n+1 例 1 电 磁 打 点 计 时 器 的 打 点 周 期 取 决 于 ( )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 B 要 求 ：（ 1） 步 骤 正 确 .（ 2） 点 迹 清 晰 ， 间 距 合 适 ， 有 足 够 多 的 点 .五、练习使用打点计时器 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 ?（ 5） 用 刻 度 尺 测 量 出 第 一 个 点 到 第 n个 点 的距 离共 (n一 1)个 ， 时 间 间 隔 t=(n-1)0.02S 六、测量平均速度（ 1） 需 测 量 的 量 ：（ 2） 关 系 式 ：V= 交流与讨论 问 题 1 电 磁 打 点 计 时 器 中 怎 样 安 放 复 写 纸 和 纸 带的 位 置 ?将 复 写 纸 套 在 复 写 纸 定 位 销 上 ， 推 动 调 节 片 ， 可调 节 复 写 纸 位 置 将 纸 带 从 复 写 纸 圆 片 下 穿 过 。问 题 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 ?1： 可 检 查 压 纸 框 的 位 置 是 否 升 高 ， 而 阻 碍 了 振 动片 ， 振 针 打 不 到 纸 带 上 ， 可 将 压 纸 框 向 下 压 恢 复其 原 来 位 置 5： 我 选 的 电 压 在 4 V和 6 V的 情 况 下 ， 打 点 的 清 晰 度 有 点 差别 ， 电 压 高 的 时 候 稍 清 晰 ， 所 以 可 调 高 一 点 电 压 2： 可 能 是 复 写 纸 该 换 新 的 了3： 可 能 是 振 动 片 的 振 幅 太 小 ， 可 调 整 振 动 片 的 位置 4： 可 能 是 振 针 的 位 置 太 高 ， 调 整 振 针 的 位 置 ，直 到 打 出 点 为 止 六、纸带的处理1、测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）txv （1）要测的量（2）关系式点 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（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）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 。 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 .注 意 ： 用 打 点 计 时 器 测 量 瞬 时 速 度 VE =VD-F =1.思 想 方 法 :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 ： 瞬 时 速 度 的 求 法 X t x0 x1 x2 x3表 2 手 拉 纸 带 在 几 个 时 刻 的 瞬 时 速 度位 置 0 1 2 3t/sv/(m s -1)填写表格 【小结】谈谈你本节课的学习体会n知 识 方 面n物 理 思 想 和 研 究 方 法 方 面先 记 录 后 测 量 的 方 法 打 点 计 时 器 xt,间 接 测 量 的 思 想 txv 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课堂训练 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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16打点计时器实验误差讨论及纸带的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.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) 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 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 。(ABCDE) n 0 1 2 3 4 5V m/s 0.05 0.1 0.2 0.3 0.28 0.280 1 2 3 4 5 6 7 8 0.60.50.40.30.20.1 t/10-1sv/(m s-1) 八 、 用 图 象 表 示 速 度
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