高一物理必修1 实验:用打点计时器测速度1 ppt
【精品推荐】2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册:1.4 实验:用打点计时器测量小车的速度-课件
=
������.
������������
������/������
三、注意事项
1.打点前,应使物体停在 靠近 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置。 2.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.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。 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, 即统一测量出各个计数点到起始点������之间的距离。 5.为减小实验误差,1,2,3,4…不一定是连续的计时点,可以每5个点(中间隔4个 点)取一个计数点,此时两计数点的时间间隔������= 0.1 s。 6.计算某计数点的瞬时速度时,一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个计数点之
一、打点计时器的使用和平均速度的测量
5.取纸带上能够看清的某一点为起始点0,后面每5个点取一个计数点,分别用 1,2,3…标出这些计数点,则两相邻计数点之间的时间间隔������������= 0.1 ������。 6.用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。
7.计算两相邻计数点间的位移������������。
实验:用打点计时器测量小车的速度
一、打点计时器的使用和平均速度的测量
1.把打点计时器固定在桌子上。 2.安装纸带。 3.把打点计时器的两个接线柱接到 交变 电源上(电源频率为50������������),电磁打点 计时器接 4~6 V低压交变 电源,电火花打点计时器接 220 ������ 交变 电源。 4.启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。
课堂练习
2.在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D 点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗
实验:用打点计时器测速度
必修一 · 物理 (RJ)
第一章 运动的描述
4.v t图象及其画法 以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据 计算出的不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点,最 后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述 速度v与时间t关系的图象。 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。
必修一 · 物理 (RJ)
第一章 运动的描述
【解析】 由平均速度的定义式 v=xt得 v1=xT1=30×0.110-3 m/s=0.3 m/s。 v3=xT3=4.8×0.110-3 m/s=0.48 m/s。 【答案】 0.3 0.48 加速运动
必修一 · 物理 (RJ)
第一章 运动的描述
1.(多选)根据打点计时器打出的纸带( ) A.能准确地求出某点的瞬时速度 B.只能粗略地求出某点的瞬时速度 C.能准确地求出某段时间内的平均速度 D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作 之间的时间顺序关系是( )
A.先接通电源,再让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
必修一 · 物理 (RJ)
第一章 运动的描述
【解析】 (1)电磁打点计时器的工作电压是6 V以下的交 流电,一般是4~6 V。打点间隔为交流电的频率的倒数, 当电源的频率是50 Hz时,打点周期是0.02 s。
(2)使用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器工 作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,故A项 正确。
第一章 运动的描述
高中物理人教版(2019)必修第一册 第一章 实验 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件(17张)
、
m/
m/s,2点的速度
解析:由毫米刻度尺可读出 0,1,3,4 点的读数分别是 10.00 cm、12.60 cm、22.60 cm、30.00 cm。
由题意知各计数点间的时间间隔Δt=4×0.02 s=0.08 s,由读数可得 1,3 两点和 1,4 两点间的
=0.625 m/s,
=0.725 m/s。
1,3 两点更接近 2 点,故 2 点的瞬时速度更接近 1,3 两点间的平均速度 0.625 m/s。
答案:见解析
[即时训练] (2022·安徽蚌埠期中)在“测量小车的瞬时速度”实验中,下
列说法正确的是( C )
A.只需打出一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为计时起点
答案:见解析
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时
起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
解析:小车在钩码的牵引下运动时,采用多次测量,打出多条纸带,进行数
据处理,有利于减小误差,故A错误;开始时密集的点,点距过小,测量误差
较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,故B错误,C正确;两相邻计
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
答案:见解析
[例2] 如图所示是做“用打点计时器测速度”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,…。现测得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
高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度
调节方法:固定振针。
1.在本节课的实验中:
(1)使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带?
(2)手拉纸带速度应快一些还是慢一些? (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
计数点的距离,还是分段测量各段距离?
提示:(1)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器打点
稳定后再用手拉纸带,这是实验规则。 (2)手拉纸带时,速度应快一些,以防止点迹太密,不易测量 导致误差过大。 (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
(4)取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后每 隔相等时间取一个计数点,分别标上A、B、C、D…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…
2.数据处理 (1)打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D…各点的瞬时速 度分别为:
vA x x3 x x4 x x5 x1 x 2 、v B 2 、vC 3 、v D 4 2T 2T 2T 2T
x 求平均速度。 t
(2)当两点间距离越小或通过两点的时间越短时,两点间某点
的瞬时速度越接近于两点间的平均速度。
【解析】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s。AC间的
距离为14 mm=0.014 m,AD间的距离为25 mm=0.025 m。
0.025 x 0.014 v m/s 由公式 v 得, v AC m / s 0.35 m / s, AD 3 0.02 2 0.02 t 0.42 m / s,
点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的
根据瞬时速度的定义,A、C两点比A、D两点更接近于B点,算
出的平均速度更接近于B点的瞬时速度,所以B点的瞬时速度更 接近于0.35 m/s。 答案:0.35 0.42 0.35
高一物理人教版必修一实验:用打点计时器测速度
高一物理人教版必修一实验:用打点计时器测速度一、知识点1.打点计时器:是一种可以依照相反的时间距离,在纸带上延续打点的仪器.2.分类:电磁打点计时器和电火花打点计时器.3.任务电压:电磁打点计时器运用高压交流电源,任务电压6V 以下;电火花打点计时器的任务电压是220V 交流电压.4.任务频率:当电源的频率为50Hz 时,两种打点计时器都每隔0.02s 打一个点〔纸带上一切的点,称为计时点;按一定时间距离取点,如0、1、2、3、4,称为计数点〕5.测速原理:〔1〕依据t x v ∆∆=求出恣意两计数点间的平均速度,留意这里x ∆为用刻度尺测量出的两计数点间的距离,t ∆为两计数点之间的距离数与0.02s 的乘积.〔2〕平均速度可以粗略表示这两点间中间时辰的瞬时速度,例如:tx v v ∆=≈13132. 6.实验步骤:〔1〕把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过俩限位空,压在复写纸下面.〔2〕用导线把俩接线柱区分与电源接线柱衔接.接通电源,用手水平拉动纸带,打点终了之后立刻封锁电源.〔3〕取下纸带,从能看清的某个点末尾,数出假定干个点.〔4〕用刻度尺二、练习题1.电磁打点计时器是一种测量_______的仪器,它的电源应运用________.当电源频率是50 Hz 时,它每隔________打一次点.运用打点计时器时,纸带应穿过_______,复写纸应套在________上,并要放在纸带的_________面,打点时应先_______,再让纸带运动.答案:时间;6V 以下的交流电源;0.02s ;两个限位孔;定位轴;上;接通电源2.运用电火花计时器剖析物体运动状况的实验中:〔1〕在如下基本步骤中,正确的陈列顺序为_______A .把电火花计时器固定在桌子上B .安放纸带C .松开纸带让物体带着纸带运动D .接通220V 交流电源E .按下脉冲输入开关,停止打点.〔2〕打点计时器所用电源的频率为50Hz ,某次实验中失掉的一条纸带,用毫米刻度尺测量如下图,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 ,B 点的瞬时速度更接近于______m/s . 答案:〔1〕ABDEC 〔2〕0.35,0.43,0.35.试题剖析:s m s m T x v AC AC /35.0/02.02104.122=⨯⨯==-, s m s m T x v AD AD /43.0/02.03106.222=⨯⨯==-,B 点的瞬时速度更接近于AC 间的平均速度 3.如下图,是一条应用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0点的距离如下图,求出各计数点的瞬时速度并画出v-t 图像答案:s m s m v /195.0/1.02109.321=⨯⨯=-,。
沪科版高中物理必修一(课件):第一章 5实验:利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
5.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分 布在坐标平面中央. 6.利用描出的点作v-t图像时,不要将相邻的点依次相连成折线,而应使大 多数点在直线(或曲线)上,不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧,个 别离线较远的点舍去.
典例精析
例1 在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中,某同 学进行了以下实验操作步骤,试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤 可编上序号G…). A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮一端,并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码 D.取下纸带,再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析
数值(m/s)
vB
vC
vD
0.400 0.479 0.560
vE 0.640
3.62+4.38×10-2
解析 vB=
2×0.1
m/s=0.400 m/s;
5.20+4.38×10-2
vC=
2×0.1
m/s=0.479 m/s;
5.20+5.99×10-2
vD=
2×0.1
m/s≈0.560 m/s.
vF 0.721
一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、
刻度尺 、坐标纸.
2.了解打点计时器
图1
(1)电磁打点计时器如图1所示,是一种使用低压 、 交流 电源的计时仪器,
工作电压为 4~6 V.
(2)当电源频率是50 Hz时,电磁打点计时器每隔 0.02 s打一次点.
二、实验原理
1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置和物体运动的时间.
物理1.4实验:用打点计时器测速度
2.练习使用打点计时器
思考与讨论
(1)电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面. (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? 在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下,纠正的对策大致有三种:电源 电压较低(4 V)情况下,可适当调高;调整复写纸位置或更换复 写纸;调整打点计时器。 打点计时器的调整。如打不出点时,首先要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。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正 常工作的方法是,将计时器接在4~6 V交流电源上,将纸带穿过计时器, 开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记,可能有 两种情况。
VB VAC
X AC X1 X 2 tAC 2t
练习:如图所示纸带,时间间隔为0.02s。 C D A B 5.8 9.6 13.4 17.3 X1 X2 X3 X4
E mm
则可以得到,VB= 0.385 m/s VC= 0.575 m/s (保留3位小数)
纸带在几个时刻的瞬时速度
v/(m· s -1 ) 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2 t/10 -1s 0 1 2 3 4 5 6 7
实验内容:探究自由落体运动的规律
小结:
纸带问题主要研究内容:
1、纸带的运动性质:
2、纸带某点的瞬时速度:
3、纸带的加速度
X 13 V2 t13
求加速度:△x = aT2
练习:某同学测量匀变速直线运动的加速度,从若干纸 带中选中一条纸带的一部分,各个相邻点之间的时间间隔 是0.02s,图上注明了他对各个计时点间距离的测量结果。 C D E A B mm 5.8 9.6 X1 X2 根据纸带数据,你能得出纸带AC的加速度吗?(保留2位 小数) a=△x/T2=(x2-x1)/T2= 9.50 m/s2
高中物理必修一实验用打点计器测速度
例如在实验中测量长度时,会存在偶然误差。为减小此 偶然误差,应通过多次测量来取平均值。
③ 绝对误差和相对误差
➢ 区分计时点和计数点:
④ 手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集。
纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦
电源频率为50Hz时,打点时间间隔为0.
第一章:运动的描述
第 4 节 实验:用打点计时器测速度
速度计算公式: 刻度尺
用秒表测量较短的时间时,误差较大
电磁打点计时器
电源
原理
阻力 来源
打点 时间 间隔
精确 程度
电火花打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
电源
4~6V低压交流电源
220V交流电源
原理
阻力 来源
打点 时间 间隔
精确 程度
电源频率为50Hz
△x
△ t =_0_._1_s
点迹的疏密与速 度有什么关系?
如何测出E点的瞬时速度? 不准确
A
B
C
D
准确可行
MN
不可行
➢ 用打点计时器测量瞬时速度
测量原理: 测量某一位置的瞬时速度,可以取包含这一位置在
内的一小段位移△x(一般在该点两侧各取一点),测出 这一段位移内的平均速度,用这个平均速度粗略代替纸 带经过该位置时的瞬时速度。
计时点 (3)接通电源,释放纸带;
3、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(
)
打点计时器不能连续工作太长时间,打完点后应立即关闭电源。
③ 释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置;
纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦
高中物理-第一章速度与时间图像 课件
学案 4
2.从 v-t 图像可以知道哪些信息? 答案 v-t 图像非常直观地反映了速度随时间变化的规 律.优点是:直观方便.v-t 图像不是物体运动的轨迹.
学案 4
3. 匀速直线运动的 v-t 图像的特点怎样?从匀速直线运 动的 v-t 图像可以求出什么? 答案 匀速直线运动的 v-t 图像是与时间轴平行的直线, 如图甲所示,直线 a、b 分别表示 va=4 m/s,vb=8 m/s.
时器打点稳定后,再拉动纸带. 2.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. 3.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(可先统一测量出各个测量点到起 始测量点 O 之间的距离).读数时应估读到毫米的下一 位.
学案 4
4.注意区分:打点周期和计数周期 打点周期是指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. 计数周期是指两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两 个计数点之间还有(n-1)个计时点,则计数周期为 T= 0.02n s. 例如,若相邻计数点间有 4 个计时点(或每 5 个计时点 取一个计数点),则计数周期 T=5×0.02 s=0.1 s.
学案 4
(3)电磁打点计时器
①工作电压:(__4_—__6_)__V_的___交__流_____电源;
②原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,
____振__片____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 一行点迹. (4)打点周期 打点计时器一般接我国市用交流电, 交流电频率为 50 Hz,计时器每
解析 从打点计时器的用途出发对选项进行筛选.打点计 时器每隔一定的时间打下一个点,因而点迹记录了物体运 动的时间,也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内 的位移;点迹的分布情况反映了物体的运动情况,而不能 反映物体的质量和形状. 答案 ABD
高中物理必修一 第一章 第4节 用打点计时器测速度
任意一点的瞬时速度大小.
打点计时器注意事项
巩固练习
1
在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是
A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源, 待计时器开始打点再释放小车 B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点
C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点, 则计数点之间的时间间隔为0.01S
2 电火花打点计时器
墨粉纸盘 正负脉 冲输出 插座 限位孔
2 电火花打点计时器
(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
2 电火花打点计时器
两种打点计时器的比较
类别 电磁打点计时器 电火花打点计时器
电压
交流6V
交流220V
T,f
T=0.02s,f=50Hz
D.实验中应使小车速度尽量小些
A B
巩固练习
2
请你用简短的语言描述图示每条纸带记录的物体的运动情况
巩固练习
3 下图是某同学用打点计时器(电源频率为50Hz)研究某物
体运动规律时得到的一段纸带,从A点通过计时器到B点通 过计时器历时 __________s ,位移为 2.8×10-2 m, 0.04 这段时间内纸带运动的平均速度为0.70 m/s,BC段的平均 速度为 1.10 m/s,而AD段的平均速度是 0.76 m/s。
位置
1
2
1.0
3
0.8
4
0.6
5
0.4
v/ 1.2 (m·s-1)
v/(m·s-1)
1.2
0.6
0.04
0.1
0.16
0.2 t/s
1.4
实验
用打点计时器测速度
