新人教版高中物理必修一:1.4《实验:用打点计时器测速度》ppt课件
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新人教版物理必修一1.4《实验:用打点计时器测速度》课件 (共18张PPT)

。2021年3月6日星期六下午3时32分12秒15:32:1221.3.6
❖ 15、会当凌绝顶,一览众山小。2021年3月下午3时32分21.3.615:32March 6, 2021
❖ 16、如果一个人不知道他要驶向哪头,那么任何风都不是顺风。2021年3月6日星期六3时32分12秒15:32:126 March 2021
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
❖ 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.621.3.6Saturday, March 06, 2021
4 实验:用打点计时器测速度
看频闪照相
时间特点:_____ 位移特点:_____
可以怎样研究运动?
电磁打点计时器
电磁打点计时器的原理和构造
工作电压: 6V以下
直流? 交流?
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
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
高中物理 1.4《实验:用打点计时器测速度》精品课件 新人教版必修1

(ABCD )
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下 列判断正确的是
A.点子密集的地方物体的运动速度比较大 B.点子密集的地方物体的运动速度比较小 C.点子不均匀说明物体在做变速运动 D.点子不均匀说明打点计时器有故障
(B C )
3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上 面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带 表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
v/(m·s-1)
v/(m·s-1)
0
t/s0
t/s
v-t图象:
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V随时间 t 的变化关系 3.能判断物体的运动规律
V
V
O
t
O
t
V
V
O
t
O
t
1. 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点, 这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A.运动物体在一段时间内的位移 B.运动物体在一段时间内的运动快慢 C.运动物体在某时刻的位置 D.运动物体的运动性质
5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。
6、 在进行实际测量之前,依据实验要求自己设计一个 表格,用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。
表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度
1
2
3
Байду номын сангаас
4
5
6
x/ m
t / s
v /(m.s1)
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
位置
0
1
2
3
4
5
t / s
v /(m.s1)
V
0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下 列判断正确的是
A.点子密集的地方物体的运动速度比较大 B.点子密集的地方物体的运动速度比较小 C.点子不均匀说明物体在做变速运动 D.点子不均匀说明打点计时器有故障
(B C )
3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上 面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带 表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
v/(m·s-1)
v/(m·s-1)
0
t/s0
t/s
v-t图象:
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V随时间 t 的变化关系 3.能判断物体的运动规律
V
V
O
t
O
t
V
V
O
t
O
t
1. 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点, 这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A.运动物体在一段时间内的位移 B.运动物体在一段时间内的运动快慢 C.运动物体在某时刻的位置 D.运动物体的运动性质
5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。
6、 在进行实际测量之前,依据实验要求自己设计一个 表格,用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。
表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度
1
2
3
Байду номын сангаас
4
5
6
x/ m
t / s
v /(m.s1)
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
位置
0
1
2
3
4
5
t / s
v /(m.s1)
V
0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00
人教版高中物理必修一1.4《实验:用打点计时器测速度》课件 31张PPT

六、拓展
为帮助学生认识瞬时速度是在无限短时间内的平均速度的思想方法 ,有条件的学校可以安排光电门测速度、超声波测速仪的实验。
七、教学反思与自我评价
好的方面:1、合理的课时安排,本节内容我安排2课时进行授课 的,第1课时是讲解理论知识,第2课时是学生分组实验。2、充 分备课,在上课之前自己动手实验,发现在实验中可能出现的困 难和故障,提前做好预案保障学生的正常实验。3、充分讲授实 验原理和数据处理方法,使学生在实践中出真知。 不足方面:1、未考虑到不同的学生动手能力不同,学生分组时 要考虑动手能力强弱搭配,男女搭配2、学生虽然喜欢做实验, 事实上却不重视实验,因此在实验过程当中,没有科学的按照实 验操作去进行。3、部分学生对实验结果处理不认真。有些学生 打完纸带就觉得完事了,数据记录不认真。在测量位移的时候也 没有注意估读等。因此,要培养学生科学严谨的态度,重视分组 实验。
交流与讨论 (电磁打点计时器使用低压交流电源工作,能不 能使用直流电源,为什么?从原理上考虑,电火花计时器与电磁打 点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?)
• 电磁打点计时器
电火花计时器
过程3、学生参与活动:介绍打点计时器的使用过程后,让学生用 不同快慢拖动纸带打出几条清晰的纸带。用纸带分析物体的运动情 况并计算平均速度。Βιβλιοθήκη 三、教学目标、重、难点分析
(一)知识与技能: 1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。会安装并使 用打点计时器。 2、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 3、明确速度——时间图像的意义,描点法画图像的方法, 并画出该实验中的速度——时间图像。
(二)过程与方法: 1、体会留迹法,让学生学会对运动测量的基本原理和思路。 2、通过观察打点计时器,培养学生独立学习合作探究的能力。 3、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息,领悟如何间接 测量一些不能直接测量的物理量的方法。了解极限思想在处 理模型和实际中的作用。 4、培养学生良好实验习惯,体会实验在物理学发展中的作用。
新人教版高一物理必修一教学课件:1.4 实验 用打点计时器测速度 (共34张PPT)

例1:如图,若测出光电门遮光条的宽度d,实验时将
小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光
条通过光电门的时间Δt,则小车经过光电门时的速
度为________(用字母表示).
二.借助传感器用计算机测速度
例2.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。 如图所示,传感器由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外 线发射器和超声波发射器,它装在被测物体上,每隔 0.03s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B 盒装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉 冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计),收到 超声波脉冲时计时停止.在某次测量中,B盒记录到的连 续两次的时间分别为0.15s和0.20s,根据你知道的知识, 该物体运动的速度为多少?运动方向是背离B盒还是靠近 B盒?(声速取340m/s)
(2)原理: 脉冲电流放电针、 墨粉纸盘放电
(3)工作电压:220V
尖端放电
3. 打点计时器的作用
(1)测时间 电源频率50Hz, 每隔_0_._0_2_s秒打一个点
(2)测位移 (3)研究纸带 → 研究物体运动
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
新人教版高中物理必修一课件:1.4实验:用打点计时器测速度(共19张PPT)

到打出点为止. ❖ 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.
章节
人教版《物理》必修①
❖ 问题2.开启电源打点完毕后要及时关 闭电源,这样做有什么好处?
❖ 因打点计时器是按间歇工作设计的,故长 期工作可能会因线圈发热而损坏.
❖ 问题3.打点计时器能记录哪些信息?
❖ 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
❖ 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
则小车在0与1两点间平均速度为
m
/s.
章节
人教版《物理》必修①
❖ 【例】如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示 意图,测速仪发出并接收超声波信号,根据发出和接收到
的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图中P1 、 P2 是测速仪发出的超声波信号, n1 、 n2分别是P1 、P2由 汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描, P1 、 P2间的 时间间隔Δt=1.0s,超
度有点差别,电压高的时候稍清晰,所以可调高 一点电压.
章节
人教版《物理》必修①
❖ 问题2.开启电源打点完毕后要及时关 闭电源,这样做有什么好处?
❖ 因打点计时器是按间歇工作设计的,故长 期工作可能会因线圈发热而损坏.
❖ 问题3.打点计时器能记录哪些信息?
❖ 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
❖ 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
则小车在0与1两点间平均速度为
m
/s.
章节
人教版《物理》必修①
❖ 【例】如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示 意图,测速仪发出并接收超声波信号,根据发出和接收到
的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图中P1 、 P2 是测速仪发出的超声波信号, n1 、 n2分别是P1 、P2由 汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描, P1 、 P2间的 时间间隔Δt=1.0s,超
物理必修1人教版 1.4 实验:用打点计时器测速度(共22张PPT)(优质版)

v/(m·s-1)
v/(m·s-1)
0
t/s0
t/s
v-t图象:
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V随时间 t 的变化关系 3.能判断物体的运动规律
V
V
O
t
O
t
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 C.物体做往复运动
B.物体做直线运动 D.物体一直向一个方向运动
(B C )
4、在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上 面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带 表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
A.应通过测量纸带表示的运动的全程来判断? B.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断 C.必须通过计算全程的平均速度来计算 D 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同
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,应调整一下 振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打 点计时器稳定后,再释放纸带。
③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时 器的位置。
三、纸带处理: 1.判断物体的运动规律
A
B
C
D
2.计算变速直线运动中某段的平均速度
OA
B
C
D
单位 cm
位置
v/(m.s1)
纸带在几个时刻的瞬时速度
O
A
B
C
D
0.458 0.541 0.627
v/(m·s-1) 1.0
0.8 0.6
0.4
0.2
t/10 -1s
0
Hale Waihona Puke 1234
人教版高一物理必修1 1.4实验:用打点计时器测速度课件(共33张PPT)

实验:用打点计时器测速度
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?
思路分析 : 如果能测量出运动物体从t到t t这一时间间隔内
发生的位移x, 那么 x 就是该运动物体在时间间隔 t
t内的平均速度,当t越小, 运动描述越精确, 就越接 近t时刻的瞬时速度
先记录 后测量
思考:如何记录物体运动过程的位置呢?
开启电源打点完毕后要及时关闭电源, 这样做有什么好处? 1 避免长期工作导致的线圈发热而损坏
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
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高一 物理必 修1 1 . 4 实验 :用打 点计时 器测速 度课件 (共33 张PPT)
3、 使用说明
电磁打点计时器是一种使用__交__流__电 源的计时仪器.工作电压为 __4_~_6_V____.当电源的频率是50Hz时, 它每隔__0_._02___s打一次点.通电以前, 把纸带穿过____限_位_孔____,再把套在定位 轴上的__复__写_纸_片___压在纸带的上面.
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例1 电磁打点计时器的打点周期取决于
( B)
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
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高一 物理必 修1 1 . 4 实验 :用打 点计时 器测速 度课件 (共33 张PPT)
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?
思路分析 : 如果能测量出运动物体从t到t t这一时间间隔内
发生的位移x, 那么 x 就是该运动物体在时间间隔 t
t内的平均速度,当t越小, 运动描述越精确, 就越接 近t时刻的瞬时速度
先记录 后测量
思考:如何记录物体运动过程的位置呢?
开启电源打点完毕后要及时关闭电源, 这样做有什么好处? 1 避免长期工作导致的线圈发热而损坏
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
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3、 使用说明
电磁打点计时器是一种使用__交__流__电 源的计时仪器.工作电压为 __4_~_6_V____.当电源的频率是50Hz时, 它每隔__0_._02___s打一次点.通电以前, 把纸带穿过____限_位_孔____,再把套在定位 轴上的__复__写_纸_片___压在纸带的上面.
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例1 电磁打点计时器的打点周期取决于
( B)
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
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新新人教版高一物理必修一1.4实验: 用打点计时器测速度课件

• 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。21.3.1814:26:3314:26Mar-2118-Mar-21
• 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。14:26:3314:26:3314:26Thursday, March 18, 2021
• 13、志不立,天下无可成之事。21.3.1821.3.1814:26:3314:26:33March 18, 2021
速度。
展示安排及要求
展示题目
展示位置
展示小组
要求
探究一 探究二1、2、3 探究二4、5
探究三
口述 口述 小黑板展示
小黑板展示
四组 六组 三组
二组
口头展示同学语言 流利,用词准确; 书面展示同学书写 认真快速; 没有展示任务的小 组积极质疑,大胆 提出你的想法。
【探究一】打点计时器的正确使用
1.如何把纸带安装到电磁打点计时器中?
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
D
F
D
F
D
F
原则:准确性 可行性
展示安排及要求
展示题目
展示位置
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解析: 打点计时器振针打点的周期决定于交流电的频 率,例如频率为50 Hz时每隔0.02 s打一个点.
答案: B
2.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计
算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔
B.位移
C.速率
D.平均速度
解析: 根据打点计时器打出的纸带上点迹的间隔数就可
知道时间间隔,其位移可利用刻度尺测量,而运动过程中的平
2.利用 v-t 图象分析物体的运动 (1)v-t 图象:用横轴表示时间 t,纵轴
表示速度 v,建立直角坐标系.根据测量 的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲 线把这些点连接起来,即得到如图所示的 v -t 图象.
(2)v-t 图象的意义:v-t 图象非常直观地反映了速度随时 间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹.
解析: 打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用6 V以下的低压交流电源;电火花计时器使用220 V交流电源, 相邻两点的时间间隔是0.02 s.
答案: AC
纸带的测量、分析与计算 (2014·泰州高一检测)在“用打点计时器测速度” 的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为 50 Hz,记录小 车运动的纸带如图所示,在纸带上选择 0、1、2、3、4、5 共 6 个计数点,相邻两计数点之间还有 4 个点未画出,纸带旁并排 放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐, 由图可以读出 3 个计数点 1、3、5 跟 0 点的距离并填入表格中.
(5)使用电磁打点计时器时,如打出的点迹较轻或是短线, 应调整振针到复写纸的高度.
(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关 闭电源.
打点计时器的原理及使用 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________ 电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是________,电火花 计 时 器 的 工 作 电 压 是 ________V , 其 中 ________ 实 验 误 差 较 小.当电源频率是 50 Hz 时,它每隔________s 打一次点.
(1)根据上面记录,计算打点计时器在打 1、2、3、4、5 点
时的速度并填在下表中.
位置 v/(m·s-1)
1 23 4 5
(2)根据(1)题中表格,在图中画出小
车的速度-时间图象,并说明小车速度变
化特点.
解析: (1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的 平均速度表示.
打 1 点时:v1=x12+Δtx2=1.20 m/s 打 2 点时:v2=x22+Δtx3=1.00 m/s 打 3 点时:v3=x32+Δtx4=0.80 m/s 打 4 点时:v4=x42+Δtx5=0.60 m/s 打 5 点时:v5=x52+Δtx6=0.40 m/s
(4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个 点,如果共有 n 个点,那么这 n 个点的间隔数为(n-1),则纸 带的运动时间 Δt=(n-1)×0.02 s.
(5)用刻度尺测量出这几个点间的距离 Δx. (6)利用公式 v=ΔΔxt 计算出纸带在这段时间内的平均速度.
(7)把纸带上能看得清的某个点作为起始点 O,以后的点分 别标上 A、B、C、D、…作为“计数点”,如图所示,依次测 出 O 到 A、A 到 B、B 到 C……之间的距离 x1、x2、x3、…
4.实验:用打点计时器测速度
实验目的 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装 和使用. 2.理解根据纸带测量速度的原理,学会粗略测量瞬时速 度. 3.能利用v-t图象分析物体的运动.
实验原理 1.打点计时器的原理及使用
电火花计时器
电磁打点计时器
结构 图示
工作电压
220 V交流电
6 V以下交流电
打点方式 周期性产生电火花
振针周期性上、下振动
打点周期
0.02 s
0.02 s
记录信息
位置、时刻和位移、时间
2.测平均速度、瞬时速度的原理 跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不 同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移 Δx.打两个 点的时间可用 Δt=(n-1)×0.02 s 求得,则平均速度 v=ΔΔxt ,Δt 很短时可以认为ΔΔxt 为 t 时刻的瞬时速度.
答案: (1)220 V交流电源 (2)放电针 墨粉纸盘 运动 的 0.02 (3)为了使墨粉纸盘很好地转动,均匀地被使用 纸带运动时受到的阻力较小,误差较小
同理可求出 v2=0.40 m/s,v3=0.61 m/s,v4=0.69 m/s,v5 =0.70 m/s.
以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系.根据计算出 的结果在直角坐标系中描点,连线后得到速度-时间图象如图 所示.
在分析纸带数据时,若打点计时器的电源频 率为 50 Hz,则每 5 个计时点取 1 个计数点和每隔 4 个计时点 取 1 个计数点的时间间隔都为 0.1 s,而每隔 5 个计时点取 1 个 计数点的时间间隔为 0.12 s.
用图象表示速度 下图是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、 3、4、5、6 是 7 个计数点,每相邻两个计数点之间还有 4 个点 未画出,各计数点到 0 点的距离如图所示.分别求出 1、2、3、 4、5 等 5 个计数点的瞬时速度并画出速度-时间图象.
解析: 点 0、2 间的平均速度可认为是点 1 的瞬时速度.同 理,2、3、4、5 点的瞬时速度也可求出.由于相邻计数点之间 还有 4 个点未画出,相邻计数点间的时间间隔 t=0.1 s,则 v1 =3.09.×1×102-2 m/s=0.195 m/s,
数据处理
1.计算瞬时速度
打点计时器打点的周期 T=0.02 s 足够小,则 A、B、C、D…
各点的瞬时速度可分别认为是:vA=x12+Tx2,vB=x22+Tx3,vC= x32+Tx4,vD=x42+Tx5,…
把计算所得的各点的速度填入下表中:
位置
ABCDEF
(xn+xn+1)/m v/(m·s-1)
解析: 两类打点计时器均使用交流电源,其中电磁打点 计时器的工作电压为 6 V 以下,电火花计时器的工作电压是 220 V,电火花计时器打点过程中摩擦力较小,实验误差较小.打 点计时器的打点周期 T=1f=510 s=0.02 s.
答案: 交流 6 V以下 220 电火花计时器 0.02
1-1:关于打点计时器的原理和使用方法, 下列说法中正确的是( )
3-1:下图是用打点计时器测瞬时速度实验时 得到的一条纸带的一部分,从 0 点开始依照打点的先后依次标 为 0,1,2,3,4,5,6,…现量得 0、1 间的距离 x1=5.18 cm,1、2 间 的距离 x2=4.40 cm,2、3 间的距离 x3=3.62 cm,3、4 间的距离 x4=2.78 cm,4、5 间的距离 x5=2.00 cm,5、6 间的距离 x6=1.22 cm.(f=50 Hz)
均速度或某一时刻的速率则需利用公式 v=ΔΔxt 求得. 答案: AB
3.下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,
正确的是( )
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 ③电
火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 ④电磁打点计
时器打点的是电火花和墨粉
实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时 器使用 220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标 纸等.
实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把 复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面. (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到 6 V 的低压交流电 源上. (3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上 运动,纸带上就打下一系列点.随后关闭电源.
5.电火花计时器如图甲、乙所示,试回答下列问题. (1)电源插头所接电源为________. (2)当按下脉冲输出开关时,在________和________间产生 火花放电,于是在________纸带上打出一列点痕,当电源频率 是 50 Hz 时,它每隔________s 打一次点.
(3)墨粉纸盘夹在两条纸带之间,而不用一条纸带的原因是 __________________________________________________ 电火花计时器与电磁打点计时器相比较其优越性在于 __________________________________________________
注意事项 (1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动, 并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象. (2)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点 稳定后再拉动纸带. (3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.
(4)使用电火花计时器时,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.
解析: 由题意知,相邻两点间的时间间隔为 0.02 s. A、C 间的距离为 14.0 mm=0.014 0 m, A、D 间的距离为 26.0 mm=0.026 0 m, 由公式 v=ΔΔxt 得 v AC=20×.0104.002 m/s=0.35 m/s v AD=30×.0206.002 m/s≈0.43 m/s A、C 两点更接近 B 点,故 B 点的瞬时速度更接近于 0.35 m/s. 答案: 0.35 0.43 0.35
v2=x21T3=5.40
cm-1.20 2×0.10 s
cm=21.00
cm/s=0.21
m/s.
答案:距离Fra bibliotekx1x2
测量值/cm 1.20 5.40
x3 12.00
0.21
做题时要注意计数点和计时点的区别,如每 隔 4 个计时点取 1 个计数点时 T=0.10 s,而不是 0.02 s.
2-1: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,用毫米刻度尺测量情况如图所示, 纸带在 A、C 间的平均速度为________m/s,在 A、D 间的平均 速 度 为 ________m/s, 二 者 之 间 B 点 的 瞬 时 速 度 更接 近 于 ________m/s.
答案: B
2.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计
算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔
B.位移
C.速率
D.平均速度
解析: 根据打点计时器打出的纸带上点迹的间隔数就可
知道时间间隔,其位移可利用刻度尺测量,而运动过程中的平
2.利用 v-t 图象分析物体的运动 (1)v-t 图象:用横轴表示时间 t,纵轴
表示速度 v,建立直角坐标系.根据测量 的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲 线把这些点连接起来,即得到如图所示的 v -t 图象.
(2)v-t 图象的意义:v-t 图象非常直观地反映了速度随时 间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹.
解析: 打点计时器使用交流电,电磁打点计时器使用6 V以下的低压交流电源;电火花计时器使用220 V交流电源, 相邻两点的时间间隔是0.02 s.
答案: AC
纸带的测量、分析与计算 (2014·泰州高一检测)在“用打点计时器测速度” 的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为 50 Hz,记录小 车运动的纸带如图所示,在纸带上选择 0、1、2、3、4、5 共 6 个计数点,相邻两计数点之间还有 4 个点未画出,纸带旁并排 放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐, 由图可以读出 3 个计数点 1、3、5 跟 0 点的距离并填入表格中.
(5)使用电磁打点计时器时,如打出的点迹较轻或是短线, 应调整振针到复写纸的高度.
(6)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关 闭电源.
打点计时器的原理及使用 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用________ 电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是________,电火花 计 时 器 的 工 作 电 压 是 ________V , 其 中 ________ 实 验 误 差 较 小.当电源频率是 50 Hz 时,它每隔________s 打一次点.
(1)根据上面记录,计算打点计时器在打 1、2、3、4、5 点
时的速度并填在下表中.
位置 v/(m·s-1)
1 23 4 5
(2)根据(1)题中表格,在图中画出小
车的速度-时间图象,并说明小车速度变
化特点.
解析: (1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的 平均速度表示.
打 1 点时:v1=x12+Δtx2=1.20 m/s 打 2 点时:v2=x22+Δtx3=1.00 m/s 打 3 点时:v3=x32+Δtx4=0.80 m/s 打 4 点时:v4=x42+Δtx5=0.60 m/s 打 5 点时:v5=x52+Δtx6=0.40 m/s
(4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个 点,如果共有 n 个点,那么这 n 个点的间隔数为(n-1),则纸 带的运动时间 Δt=(n-1)×0.02 s.
(5)用刻度尺测量出这几个点间的距离 Δx. (6)利用公式 v=ΔΔxt 计算出纸带在这段时间内的平均速度.
(7)把纸带上能看得清的某个点作为起始点 O,以后的点分 别标上 A、B、C、D、…作为“计数点”,如图所示,依次测 出 O 到 A、A 到 B、B 到 C……之间的距离 x1、x2、x3、…
4.实验:用打点计时器测速度
实验目的 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装 和使用. 2.理解根据纸带测量速度的原理,学会粗略测量瞬时速 度. 3.能利用v-t图象分析物体的运动.
实验原理 1.打点计时器的原理及使用
电火花计时器
电磁打点计时器
结构 图示
工作电压
220 V交流电
6 V以下交流电
打点方式 周期性产生电火花
振针周期性上、下振动
打点周期
0.02 s
0.02 s
记录信息
位置、时刻和位移、时间
2.测平均速度、瞬时速度的原理 跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不 同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移 Δx.打两个 点的时间可用 Δt=(n-1)×0.02 s 求得,则平均速度 v=ΔΔxt ,Δt 很短时可以认为ΔΔxt 为 t 时刻的瞬时速度.
答案: (1)220 V交流电源 (2)放电针 墨粉纸盘 运动 的 0.02 (3)为了使墨粉纸盘很好地转动,均匀地被使用 纸带运动时受到的阻力较小,误差较小
同理可求出 v2=0.40 m/s,v3=0.61 m/s,v4=0.69 m/s,v5 =0.70 m/s.
以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系.根据计算出 的结果在直角坐标系中描点,连线后得到速度-时间图象如图 所示.
在分析纸带数据时,若打点计时器的电源频 率为 50 Hz,则每 5 个计时点取 1 个计数点和每隔 4 个计时点 取 1 个计数点的时间间隔都为 0.1 s,而每隔 5 个计时点取 1 个 计数点的时间间隔为 0.12 s.
用图象表示速度 下图是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、 3、4、5、6 是 7 个计数点,每相邻两个计数点之间还有 4 个点 未画出,各计数点到 0 点的距离如图所示.分别求出 1、2、3、 4、5 等 5 个计数点的瞬时速度并画出速度-时间图象.
解析: 点 0、2 间的平均速度可认为是点 1 的瞬时速度.同 理,2、3、4、5 点的瞬时速度也可求出.由于相邻计数点之间 还有 4 个点未画出,相邻计数点间的时间间隔 t=0.1 s,则 v1 =3.09.×1×102-2 m/s=0.195 m/s,
数据处理
1.计算瞬时速度
打点计时器打点的周期 T=0.02 s 足够小,则 A、B、C、D…
各点的瞬时速度可分别认为是:vA=x12+Tx2,vB=x22+Tx3,vC= x32+Tx4,vD=x42+Tx5,…
把计算所得的各点的速度填入下表中:
位置
ABCDEF
(xn+xn+1)/m v/(m·s-1)
解析: 两类打点计时器均使用交流电源,其中电磁打点 计时器的工作电压为 6 V 以下,电火花计时器的工作电压是 220 V,电火花计时器打点过程中摩擦力较小,实验误差较小.打 点计时器的打点周期 T=1f=510 s=0.02 s.
答案: 交流 6 V以下 220 电火花计时器 0.02
1-1:关于打点计时器的原理和使用方法, 下列说法中正确的是( )
3-1:下图是用打点计时器测瞬时速度实验时 得到的一条纸带的一部分,从 0 点开始依照打点的先后依次标 为 0,1,2,3,4,5,6,…现量得 0、1 间的距离 x1=5.18 cm,1、2 间 的距离 x2=4.40 cm,2、3 间的距离 x3=3.62 cm,3、4 间的距离 x4=2.78 cm,4、5 间的距离 x5=2.00 cm,5、6 间的距离 x6=1.22 cm.(f=50 Hz)
均速度或某一时刻的速率则需利用公式 v=ΔΔxt 求得. 答案: AB
3.下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,
正确的是( )
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 ③电
火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 ④电磁打点计
时器打点的是电火花和墨粉
实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时 器使用 220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标 纸等.
实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把 复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面. (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到 6 V 的低压交流电 源上. (3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上 运动,纸带上就打下一系列点.随后关闭电源.
5.电火花计时器如图甲、乙所示,试回答下列问题. (1)电源插头所接电源为________. (2)当按下脉冲输出开关时,在________和________间产生 火花放电,于是在________纸带上打出一列点痕,当电源频率 是 50 Hz 时,它每隔________s 打一次点.
(3)墨粉纸盘夹在两条纸带之间,而不用一条纸带的原因是 __________________________________________________ 电火花计时器与电磁打点计时器相比较其优越性在于 __________________________________________________
注意事项 (1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动, 并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象. (2)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点 稳定后再拉动纸带. (3)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.
(4)使用电火花计时器时,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.
解析: 由题意知,相邻两点间的时间间隔为 0.02 s. A、C 间的距离为 14.0 mm=0.014 0 m, A、D 间的距离为 26.0 mm=0.026 0 m, 由公式 v=ΔΔxt 得 v AC=20×.0104.002 m/s=0.35 m/s v AD=30×.0206.002 m/s≈0.43 m/s A、C 两点更接近 B 点,故 B 点的瞬时速度更接近于 0.35 m/s. 答案: 0.35 0.43 0.35
v2=x21T3=5.40
cm-1.20 2×0.10 s
cm=21.00
cm/s=0.21
m/s.
答案:距离Fra bibliotekx1x2
测量值/cm 1.20 5.40
x3 12.00
0.21
做题时要注意计数点和计时点的区别,如每 隔 4 个计时点取 1 个计数点时 T=0.10 s,而不是 0.02 s.
2-1: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,用毫米刻度尺测量情况如图所示, 纸带在 A、C 间的平均速度为________m/s,在 A、D 间的平均 速 度 为 ________m/s, 二 者 之 间 B 点 的 瞬 时 速 度 更接 近 于 ________m/s.