实验：用打点计时器测速度FLASH动画课件

第四节 试验用打点计时器测速度第四节 试验用打点计时器测速度日常生活中的计时工具有些日常生活中的计时工具有些?手表、机械钟、手机、电脑、秒表手表、机械钟、手机、电脑、秒表打点计时器思思考考日常生活中的计时工具有些?手表、机械钟、手机、电脑、秒表再看再看频闪频闪照相照相 时间特点：_ 位移特点：_ 可以怎样研究运动？再看频闪照相 时间特点：_头脑风头脑风暴暴+能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？最好直接测量最好直接测量最好直接测量最好直接测量位移位移位移位移课本课本课本课本25252525页练习页练习页练习页练习4 4 4 4：机器的发明可以帮助完成机器的发明可以帮助完成“不可能的任务不可能的任务”头脑风暴 能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法一一 两种打点两种打点计时计时器器+电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器一两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器.电磁打点计时器：电磁打点计时器：振片振片振针振针接线接线柱柱线圈线圈永久永久磁铁磁铁限位限位孔孔纸带纸带定位定位轴轴复写复写纸纸.电磁打点计时器：振片振针接线柱线圈永久磁铁限位孔纸带定位+1、电磁打点计时器+（1）工作电源：+（2）频率：+（3）工作原理：+振针振动时压迫复写纸将点印于纸上+（4）简单模型：交流（交流（6V6V以下）以下）50Hz50Hz（即（即0.02s0.02s打一个点）打一个点）手拿笔上下振动手拿笔上下振动1、电磁打点计时器交流（6V以下）50Hz（即0.02s打一2.2.电火花计时器：电火花计时器：2.电火花计时器：+2、电火花计时器+（1）工作电源：（2）频率：+（3）工作原理：交流（交流（220V220V）50Hz50Hz火花放电打点火花放电打点2、电火花计时器交流（220V）50Hz火花放电打点+3、两种打点计时器的比较+1）所用电源都是交流电源，但电压不同+2）打点方式不同+3）实验误差不同：电磁打点计时器的滞阻力更大，因此误差更大+（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）+4）频率相同3、两种打点计时器的比较+4、打点计时器的作用+（1）计时+(电源频率50Hz，每隔 秒打一个点)+（2）记录位移+（单向直线运动）+（3）研究纸带研究物体运动0.024、打点计时器的作用0.02二二二二 练练练练习习习习使使使使用用用用打打打打点点点点计计计计时时时时器器器器+1、操作步骤+（1）固定计时器+（2）穿纸带+（3）先启动电源，再拉纸带，随后立即关电源t t？x x？思考：思考：1.1.根据这条纸带，你能得到哪些物理量？（比如关于根据这条纸带，你能得到哪些物理量？（比如关于DGDG这一段）这一段）2.2.点迹的疏密不同又意味着什么？点迹的疏密不同又意味着什么？3.3.能否求某点的瞬时速度？能否求某点的瞬时速度？(如如E E点点)时间时间位移位移平均速度平均速度运动快慢不同运动快慢不同二 练习使用打点计时器1、操作步骤t？x？思F FH H三、利用纸带测量某点瞬时速度三、利用纸带测量某点瞬时速度提示：提示：回忆瞬时速度的得出回忆瞬时速度的得出合理选取该点在内的一小段时间计算平均速度，合理选取该点在内的一小段时间计算平均速度，思考：思考：如何测得如何测得E E点的瞬时速度？点的瞬时速度？三三 测测瞬瞬时时速速度度FH三、利用纸带测量某点瞬时速度提示：回忆瞬时速度的得出合理 课课堂堂练练习习如图是研究匀变速直线运动实验中打点时器如图是研究匀变速直线运动实验中打点时器打出的纸带，每打出的纸带，每5 5个打点选一个计数点，个打点选一个计数点，各计数点对应在刻度尺上的示数已在图各计数点对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是中示出，单位是cmcm，交流电源，交流电源50Hz50Hz。计。计数点间隔时间为数点间隔时间为T=T=，Vc=Vc=，0.10 s0.10 s0.20 m/s 课 堂 练 习如图是研究匀变速直线运动实验中打点时器打出的四四四四 由由由由纸纸纸纸带带带带研研研研究究究究物物物物体体体体的的的的运运运运动动动动+1、选定一些计数点+2、测量这些计数点的瞬时速度n n0 01 12 23 34 4 s s（mm）t t（s s）v v（m/sm/s）0 01 12 23 3 x0 x1 x2 x33、利用表格记录各计数点的瞬时速度、利用表格记录各计数点的瞬时速度4 4、根据表格数据研究物体的运动、根据表格数据研究物体的运动四 由纸带研究物体的运动1、选定一些计数点n01234 五五 用用图图像像表表示示速速度度+1、图象特点：直观地反映规律（例：股票）+2、vt图象作图步骤+（1）建系：+（2）描点+（3）连线纵轴纵轴横轴横轴vt曲线曲线曲线曲线折线折线折线折线五 用图像表示速度1、图象特点：直观地反映规律（例：股票）五五 用用图图像表示速度像表示速度+3、作图的注意事项：+（1）连线时一定要使线尽可能“平滑”+（2）连线时应使尽可能多的点落在线上，如果有些点难以落在线上，应使它们大致均匀分布在线的两侧。+（3）点迹不能太少五 用图像表示速度3、作图的注意事项：请根据图象判断物体的运动情况请根据图象判断物体的运动情况 思思 维维 体体 操操1.1.物体从静止开始运动还是具有一定的初速度？物体从静止开始运动还是具有一定的初速度？2.2.速度的大小是否变化？是加速还是减速？速度的大小是否变化？是加速还是减速？3.3.运动的方向是否变化？运动的方向是否变化？t30tvt1v1t2tOVt1请根据图象判断物体的运动情况 思 维 体 操1.物 v-t图象：图象：1.能读出速度能读出速度v、时刻时刻 t 的对应关系的对应关系 2.观察出速度观察出速度v随时间随时间 t 的变化关系的变化关系 3.能判断物体的运动规律能判断物体的运动规律 4.图象与横轴的面积表示位移图象与横轴的面积表示位移.tOVtOVtOVtOV匀速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动匀减速直线运动 v-t图象：tOVtOVtOVtOV 匀速直线运动匀加速直二、实验误差分析二、实验误差分析例例2 某某同同学学在在用用打打点点计计时时器器做做实实验验时时，得得到到的的纸纸带带如如图图所所示，这可能是因为示，这可能是因为()A打点计时器错接在直流电源上打点计时器错接在直流电源上B电源的电压不稳电源的电压不稳C电源的频率不稳电源的频率不稳D振针压得过紧振针压得过紧解解析析 正正常常情情况况下下，振振针针应应该该恰恰好好敲敲打打在在限限位位板板上上，这这样样在在纸纸带带上上才才能能留留下下点点当当振振针针与与复复写写纸纸的的距距离离过过大大时时，振振针针可可能能打打不不到到复复写写纸纸，这这时时会会出出现现有有时时有有点点，有有时时无无点点当当振振针针与与复复写写纸纸的的距距离离过过小小时时，振振针针就就会会有有较较长长的的时时间间与与复复写写纸纸接接触触，这这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段样就会在复写纸上留下一段一段的小线段答案答案 D二、实验误差分析图图 3 3图 3答案见解析答案答案 见解析见解析答案见解析答案 见解析图图 4 4图 4答案答案 ADAD答案 ADBC BC BC ABDABDABDA A先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同B B先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反C C先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同D D先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反图图 5 5A AA先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同图 5A图图 6 6A A物体在第物体在第1 s1 s末运动方向发生变化末运动方向发生变化B B第第2 s2 s内、第内、第3 s3 s内的速度方向是相同的内的速度方向是相同的C C物体在第物体在第2 s2 s内返回出发点，向反方向运动内返回出发点，向反方向运动D D在这在这7 s7 s内物体的位置始终不会为负值内物体的位置始终不会为负值图 6A物体在第1 s末运动方向发生变化答案答案D D答案D图图 7 7图 7答案答案BCBC答案BC答案答案ABDECABDEC答案ABDEC实验：用打点计时器测速度FLASH动画课件答案答案(1)A(1)A中应先接通电源，再释放纸带中应先接通电源，再释放纸带(2)D(2)D中取中取下纸带前应先断开电源顺序下纸带前应先断开电源顺序BECADBECAD答案(1)A中应先接通电源，再释放纸带(2)D中取图图 8 8 图 8 答案答案0.10 m/s0.10 m/s0.27 m/s0.27 m/s答案0.10 m/s0.27 m/s图图 9 9图 9答案答案见解析见解析答案见解析