高一物理-实验1 打点计时器
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
实验1.用打点计时器测速度 计算加速度

学点2 用打点计时器测量瞬时速度
⑴电磁打点计时器和电火花计时器的结构和原理。 ⑵练习使用打点计时器,利用打上点的纸带研究物体的运动情况。 ⑶用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤: ①把打点计时器固定在桌子上。 ②按照说明把纸带装好。 ③启动电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一系列的点。 随后立即关闭电源。 ④取下纸带,从能够看清的某个点开始,每隔0.1 s,即每5个 点取1个“测量点”标出0,1,2,„,5,如图1-4-3所示。
打点计时器是利用在纸带上所打出的点计时的,由于打点 计时器每隔相同的时间(即打点周期T)打一次点,所以,只 要在纸带上做出从某打点A到另一打点B间的间隔数n,就可 以知道A→B的时间为t=nT。
压交流电源,它每隔一个周期打一个点,因此纸带上的两个点之间的时 间间隔为交流电的周期,使用打点计时器时,纸带应穿过限位孔,复写 纸套在定位轴上,打点时要先接通电源再让纸带运动。 1
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中: A、B、D、E、C ⑴在如下基本步骤中,正确的排列顺序为____________________ 。 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220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关,进行打点 ⑵在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________ 纸盘轴 上, 墨粉纸盘 还要检查_____________ 是否夹在纸带之间。
(1)
图1-4-6
ห้องสมุดไป่ตู้(2)
【例3】在研究物体做变速直线运动的实验中,根据实验数据算出了物 体在各不同时刻的瞬时速度如下表 ⑴画出物体的v-t图象。 ⑵若0到1两测量点间距离Δx=5.6 cm,试求出t=0.06 s时的瞬时速度。
高一物理人教版必修一1.4 实验:用打点计时器测速度

t/s
v/(m·s-1)
0
0 0.05
1
0.1 0.1
2
0.2 0.2
3
0.3 0.3
4
0.4 0.28
5
0.5 0.28
6
0.6 0.18
7
0.7 0.24
8
0.8 0.45
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
速 一.建系 度 二.描点 时 三.连线 间 作图 图 象 ——
为0.02ns
D.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间 为0.02(n-1)s
1.一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是圆
点,而是一些短线,这可能是因为( D )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
交流 2.电磁打点计时器是一种使用_________( 填“交流”或
D.先接通电源或先释放纸带都可以
四、用打点计时器测量瞬时速度
F
D
D
F
D F △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.
瞬时速度的求法
D 1.思想方法:
F
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: V =V E D-F = △X
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-1s
若打点计时器采用50Hz的交流电供电,关于计数点
间的时间,下列说法正确的是( AD )
A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间
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 实验:用打点计时器测速度

高一物理实验:用打点计时器测速度一、教学目标:1、知道打点计时器的结构和工作原理,会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
2、明确v—t图象的物理意义,描点法画图象的方法,通过画v—t图象培养学生用图象法处理数据的能力二、教学重点:1、学会使用打点计时器,能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
2、会用描点法描绘物体的v—t图象,并丛中获取物理信息。
三、教学难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力。
四、教具准备:打点记时器导线纸带刻度尺五、教学过程:引入新课测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比拟困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的。
我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息。
直接测量物体运动的速度在技术上是比拟复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况。
在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大。
下面我们来做这样一个实验,你的左于拿着一块表,右手拿着一枝笔,你的同伴牵动一张白纸或作业本在你的笔下沿着一条直线向前移动。
你每隔0.5s用笔在纸上均匀地点上一个点。
想一想,相邻两点所表示的时间有怎样的关系?相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?同学们以下面方式拉出纸面,均匀速度,增大速度,减少速度,总结出速度的变化与点之间距离的关系?解析:相邻两点所表示的时间有怎样的关系?相等的,无论两点之间的距离多大多小都是0.5s。
相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?均匀速度拉出的,点与点之间的距离是均匀的,增大速度时点与点之间的距离逐渐增大,减少速度时点与点之间的距离逐渐减少。
右图中a b各点的分布均匀,是匀速运动,从点的疏密程度来看,b的点较稀疏,物体的速度较大。
【高一】高一物理用打点计时器测速度测试题(附答案和解释)

【高一】高一物理用打点计时器测速度测试题(附答案和解释)实验:用打点计时器测速度1.移动物体拉动纸带穿过点定时器,纸带上标记了一系列小点。
直接记录点计时器标记的点()a.物体运动的时间b、物体在不同时间的位置c.物体在不同时刻的速度d、物体在不同时间的位移2.手拖动纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6点的距离为18cm,则()a、手部运动的平均速度为0.03m/sb。
手部运动的平均速度为1.5m/sc.手运动的平均速度为1.8m/sd.手运动的平均速度为180m/s3.如图1-5所示,它是由练习使用点计时器的人获得的纸带。
纸带的右端通过点计时器。
从点标记的分布可以得出结论,纸带的运动是不稳定的。
如果电源频率为50Hz,从a点到D点总共有13个点,持续时间为s,位移为m,这段时间内纸带的平均速度为m/s。
BD段的平均速度为m/s4.某组学生研究小车从斜面上滑下实验,得到如图1-6所示的纸带,纸带上的计数点用o、a、b、c、d、e表示.根据图上数据,可判断小车做什么运动?小车经过b点时的速度是_______cm/s,小车经过d点时的速度是_______cm/s(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)5.有些学生在雨天害怕闪电和雷声。
事实上,当看到闪电和听到雷声之间的时差很大时,这意味着它离我们很远。
假设闪电和雷声之间的时差为,试着计算闪电发生地点的距离6.图1-7是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一条纸带.根据图中的数据,计算物体在ab段、bc段、cd段和de段的平均速度大小,判断物体运动的性质.7.电火花点火定时器采用交流V电源在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器.工作电源频率是50hz,如果用它测量时,实验者不知工作电压的频率变为60hz,仍按50hz的频率计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是(填“偏大”或“偏小”).8.使用电磁点计时器时,纸带应穿过,碳纸应套在纸带上,并放在纸带表面;打点时应打开电源,释放纸带.根据图1-3所示的打点计时器构造图,指出各主要部件的名称:①____,②____,③____,④____,⑤____,⑥____,⑦____,⑧____,⑨____9.实验中使用的点定时器的交流频率为50Hz。
高一上学期人教版物理必修一讲义:第一章 第4节打点计时器测速度要点梳理
打点计时器测速度【学习目标】1.知道电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理2.学会使用打点计时器3.会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4.能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释:1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示.2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器,它的工作原理可以用图甲、乙来说明.当线圈中通入的交流电为正半周时,设电流方向如图甲所示,则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极,永久磁铁使簧片受到一个向下的力;当交流电转为负半周时,电流方向如图乙所示,簧片左端变为S极,永久磁铁使簧片受到一个向上的力.随着交变电流方向的周期性变化,簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来.位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点.如果在复写纸下有运动的纸带,振针就在纸带上打出了一系列的点.交流电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一个点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s.3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时纸带问题分析器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉,它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器.使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔.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.当电源频率是50Hz时,也是每隔0.02s打一次点.4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源;当电源的频率为50Hz时,都是每隔0.02s打一个点.②电磁打点计时器使用4~6V交流电,电火花打点计时器工作电压是220V交流电.③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器,打出的纸带上的点,都记录了纸带运动的时间.如果纸带是跟物体连接在一起的,纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置,研究点之间的距离,就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况.④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小,实验误差较小.5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸,并且会调节复写纸的位置,将纸带从复写纸下穿过.将计时器接入50Hz交流电源,从交流4V开始,观察振片振动情况,若振片振幅较小,再升高电压至6V;对电火花计时器,应将墨粉纸盘套在纸盘轴上,两条纸带要对齐穿过限位孔,墨粉纸盘夹在中间,使用220V交流电源.②开启打点计时器,待1~2s再拖动纸带打出点,观察点迹是否清晰,打完纸带后,立即关闭电源.③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下,纠正时大致从以下方面注意:电源电压较低情况下,可适当提高(对电火花计时器这种情况较少);调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘);调整打点计时器.④调整打点计时器.如果打不出点,首先要检查压纸框的位置是否升高,阻碍了振片上的振针打不到纸带上,若是,可将压纸框向下压,恢复到原来的位置.这种情况一般是由于操作不当引起的.另外也可能是振片没有工作,在共振情况下,此时可松动固定振片的螺丝,适当调节振片位置,紧固后观察振幅,若达到或接近共振状态即可正常工作.如果振片振动较大仍打不出点,可调整振针的位置,直到打出点为止.若振针向下调节过长,则打点的声音过大,且易出现双点,调节时要仔细.⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源),也能在纸带上打出点迹,这是因为直流输出单向脉冲电流,频率为100Hz,会导致数据处理时错误.⑥使用电火花计时器时,若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下,打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带,否则会只用纸盘的某一位置,打出的点迹颜色较淡;若使用双纸带,将墨粉纸盘夹在中间,拖动时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉纸盘会随纸带转动,电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,点迹颜色较重,而上面的纸带没有点迹,可重复使用,但用两条纸带时摩擦阻力较大.不管用哪种方法,打完纸带后都应立即关闭电源.要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释:1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法.②利用打点纸带研究小车的运动情况,分析小车的速度随时间变化的规律.2.实验器材附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源.3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起,并穿过打点计时器,这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间,而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置,研究这些点的情况,就可以了解物体的运动情况.4.实验步骤①把附有滑轮的长木板放在实验台上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示.②把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码.放手后,看小车能否在木板上平衡地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在车的后面.③使小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带.从这三条纸带中选用一条最清晰的,记录为纸带Ⅰ.④增加一个钩码,按上述方法打出纸带Ⅱ.⑤在打纸带I时的基础上减少一个钩码,仍按上述方法打出纸带Ⅲ.⑥整理器材.5.注意事项(1) 平行:纸带和细绳要和木板平行.(2) 一先一后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取纸带.(3) 防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4) 减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.(5)弄清间隔:要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5s=0.1s.(6)仔细描点:描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位.用细铅笔认真描点.要点三、实验数据的处理要点诠释:1. 纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况.③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔.2.纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点.为计算方便和减小误差,通常用连续打五个点的时间作为时间间隔,即T =0.1s .3.采集数据的方法如图所示,不直接测量两个计数点间的距离,而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x 1、x 2、x 3、x 4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离.11x x =,221x x x -=,332x x x -=,445x x x -=,554x x x -=.4. 根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.②根据x v t ∆=∆,求出任意两点间的平均速度,这里△x 可以用直尺测量出两点间的距离,△x 为两点间的时间间隔数与0.02s 的乘积.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度.(2)粗略计算瞬时速度某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示,如图所示,DG F v v =或DF E v v =.【说明】在粗略计算E 点的瞬时速度时,可利用x v t∆=∆公式来求解,但需注意的是,如果取离E 点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E 点的瞬时速度,但是距离过小会使测量误差增大,应根据实际情况选取这两个点.各计数点的瞬时速度用平均速度来代替,即1212x x v t ∆+∆=∆,2322x x v t∆+∆=∆…(△t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中: 计数点位置编号n 0 1 2 3 4 5 6时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相邻两计数点间的距离s/m对应计数点的速度v/(m ·s -1)5.由实验数据得到v-t 图象①如何由实验数据得出v-t 图象有了原始实验数据,如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t 图象,具体的运动规律便能直接显现.根据表格中的v 、t 数据,在直角坐标系中仔细描点.作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t 图象,它是一条倾斜的直线,如图所示.②如何由实验得出的v-t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行:一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到.小车运动的v-t 图象是一条倾斜的直线,那么当时间增加相同的值△t ,速度也会增加相同的值△v .也就可得出结论:小车的速度随时间均匀增加(或变化).二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论,既然小车的v-t 图象是一条倾斜的直线,那么v 随t 变化的函数关系式为v =kt+b ,显然v 与t 成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化).6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v 1、v 2、v 3、v 4、v 5…T 为计数点间的时间间隔. 211v v a T -=,322v v a T -=,433v v a T -=,…,1n n n v v a T+-=. 求加速度的平均值 122132111()()()++++⋅⋅⋅+-+-+⋅⋅⋅+--===n n n n a a a v v v v v v v v a n nT T从结果看,真正参与运算的只有v 1和v n+1,中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用. 方法二:逐差法求41123∆-∆=x x a T ,52223∆-∆=x x a T ,63323∆-∆=x x a T ,则 1234561232()()39++∆+∆+∆-∆+∆+∆==a a a x x x x x x a T 这样可使各点的瞬时速度都参与了运算,可减小误差.比较两种方法,“方法二”比“方法一”好,一般不用方法一.方法三:由图象求加速度由多组数据描绘出v-t 图象,v-t 图象的直线斜率即为物体运动的加速度. 三种方法中,最准确,科学的是方法三,不过较繁一点.要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外,还可用以下的方法进行测量:(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图,这个系统由A、B两个小盒子组成.将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上,接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A 等高.小车上A盒发射器对着接收器B,并处在同一直线上.将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机,利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系.将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理,就可以分析小车的速度随时间的变化.根据小车的两个位置变化可求得△x,两位置的时间差为△t,则小车速度xvt∆=∆.(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁装有光电门,其中A 管发出光线,B管接收光线.当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间.这段时问就是遮光板通过光电门的时间.根据遮光板的宽度△x和测出的时间△t,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度xvt∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭.由于遮光板的宽度△x很小,因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度.(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术,每间隔一定时间曝光,从而形成间隔相同时间的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一次,例如每隔0.1s闪光一次,即每秒闪光10次.当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置.通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片.如图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s,这样便记录了物体运动的时间.而物体运动的位移则可以用尺子量出.与打点计时器记录的信息相比,频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹.因此,运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息,又记录了物体运动的位移信息.至于求平均速度和瞬时速度,两者都是一样的.。
高一物理:用打点计时器测速度练习题及答案
高一物理:用打点计时器测速度练习题及答案高一物理:用打点计时器测速度练习题及答案1.知识与技能了解和练习使用电火花计时器和电磁打点计时器。
测定平均速度,画出v-t图象了解用图象研究物理问题的方法知道什么是速度时间图象,知道速度时间图象的物理意义。
以及如何用图象来表示速度和时间的关系2.过程与方法认识数学中的函数图象在物理学中的作用,实验时注意培养学生的操作习惯,培养学生具有一定的信息收集和处理能力,分析、解决问题能力3.情感、态度与价值观乐于探究与日常生活有关的物理学问题,初步体验探索自然规律的艰辛与喜悦,有主动与他人合作的精神【巩固教材—稳扎稳打】1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 A.时间间隔 B.平均速度 C.位移 D.瞬时速度2.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是 A.复写纸放反 B.使用了直流电源 C.振针过短 D.纸带运动过快3.小车拖动的纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点间的距离为18 cm,则 A.小车运动的平均速度为0.03m/sB.小车运动的平均速度为1.5m/sC.小车运动的平均速度为1.8m/sD.小车运动的平均速度为180m/s4.某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后,纸带上打下了一列点,他要根据这些点计算纸带运动的平均速度,下列操作正确的是A.他首先查清共有多少个点B.首先从第一个能看清的点数起,查清共有多少个点C.分别测出每两个相邻清晰点间的距离,然后相加,把相加的结果作为所有能看清点间的长度,用来计算平均速度D.分别测出每两个相邻清晰点间的距离,用来计算各段的平均速度【重难突破—重拳出击】1.打点计时器打点的周期,决定于 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.2. 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。
实验:用打点计时器测速度
高一
物理
授课
谭文彬
一、误差
1、概念
物理量在客观上存在着准确的数值, 称为真实值。 实际测量得到的结果称为测量值。 测量值与真实值的差异称为误差。
2.从误差来源看,误差分两类
(1).系统误差:
形成原因:仪器不精确;原理不完善; 方法粗略。 特 点:多次实验总是偏大或总是偏小 减小途径:校准仪器;完善原理; 改进方 法
头脑风暴
2.如何测出E点的瞬时速度?
D
F
D
F
D F
原则:准确性 可行性
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
3
位置
0
1
2
3
△x/m △t / S
-1 v/(m s )
t/s
0
用图象表示速度
1、图像特点:直观 2、常用作图法 (1)描点作图 (2)据函数关系式作图 3、作图步骤 (1)建立平面坐标系 (2)描点 (3)作图
打点计时器
3.4 电磁打点计时器 —— 注意
① 工作电流为交流电 ② 工作电压 4-6V 以下 ③ 实验前检查打点的稳定性和清晰程度 ④ 使用时应先接通电源,待打点计时器 稳定时再拉动纸带或释放物体 ⑤ 手拉动时,速度应适当快一些,以防 打的点迹太密集
打点计时器
4.1 电火花计时器 —— 构造
正脉冲输入插座 负脉冲输入插座
用打点计时器测量平均速度
探究
△x =?
△t =?
疏密与 速度的 关系
纸带的处理 ——1.测平均速度
(1)需测量的量: (2)关系式:
高一物理实验用打点计时器测速度试题
高一物理实验用打点计时器测速度试题1.打点计时器振针打点周期取决于()。
A.交流电电压的高低B.交流电的频率C.永久性磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸间的距离【答案】B【解析】打点计时器的打点频率取决于交流电的频率,跟电压等其他因素无关。
选B.2.使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是()。
A.接通电源的同时用手牵动纸带B.可以随意操作,没有先后顺序之分C.先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带D.先用手牵动纸带,后接通电源【答案】C【解析】使用打点计时器开始时应先接通电源再释放纸带,要不然纸带落下来的才接通电源,打出的点很少,结束后应先断开电源再取走纸带,所以选C3.如图所示为同一打点计时器打出的4条纸带,其中,平均速度最大的是()。
【答案】B【解析】跟据图中信息纸带的长度一样,所以时间短的平均速度大,即打的点少的时间短,所以B的平均速度最大,4.你左手拿一块表,右手拿一支笔。
当你的同伴沿直线拉动一条纸带,使纸带在你的笔下向前移动时,你每隔1 s用笔在纸带上打下一个点,这就组成了一台“打点计时器”。
如果在纸带上打下10个点,那么在打第1个点到打第10个点的过程中,纸带的运动时间是()。
A.1 s B.10 sC.9 s D.无法确定【答案】C【解析】十个点有九个时间间隔,所以纸带运动的时间是9s,选C5.采用下列哪些措施,有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差()。
A.改用6 V直流电源B.将电磁打点计时器换成电火花计时器C.用平整的纸带,不用褶皱的纸带D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜【答案】BCD【解析】打点计时器需要交流电源,A错误。
电火花打点计时器是通过电火花将墨粉纸盘上的粉墨打到纸带上的,不需要接触,所以摩擦力小,B正确。
平整的纸带通过打点计时器时比褶皱的小,C正确。
将纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜可减小纸带与计时器间的摩擦D正确。
6.某物体的运动规律如图所示,下列说法中正确的是()。
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t / s 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
v/ 10-3ms-1
1.建立坐标系,x轴为时间t;y轴该时刻对应的瞬时速度v。标记物理量和单位。
2.合理设置坐标轴的刻度,使得所有数据占据坐标纸的一半以上。注意:坐标可以 不从零开始。
3.描绘数据点。用×表示数据点。要求清晰,不可以太大。
0
1
2
选取计数点-在纸带标出。
瞬时速度可用极短时间内的平均速度代替
计算各计数点的瞬时速度:以计数点前后两个打印点的距离来计算该 计数点的瞬时速度。 表格:注意表头的单位。以0计数点时刻为0时刻。
位置编号(计数点) t/ s
0
0.00
1
0.10
2
0.20
3
0.30
4
0.40
5
0.50
x / ×10-3m
3、在坐标纸左侧的空白区域按前述要求选取两个点计算斜率并得 出加速度
4、每个两人小组共同提交一份实验报告(坐标纸与纸带共同提交)
作业要求:
认真完成“实验1 打点计时器.pdf”中的两个“检测与评价”
v/ 10-3ms-1
. 在line 上选取两个点计算斜率,要求:两个点的距离至少在line长度的一半;不能是原始 数据点;不能是截距点;在图中用⨀表示出来,并表示出计算斜率的三角形。
( , )( , )
斜率 k= △y =
=
△x
v-t中,数据点基本在一条直线,说明是匀变速运动,直线斜率表示
,
所以
t / s 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
v/ ×10-3ms-1
注意:米尺估读到 毫米的下一位。读 数要精确到 0.1mm=0.0001m位 上。
根据表格数据,作图分析数据(1)
位置编号(计数点) t0
2
0.20
3
0.30
4
0.40
5
0.50
x / 10-3m
=
。 (注意物理量要写单位)。
报告要求:
1、在坐标纸左侧的空白区域画表格填数据,如下图
位置编号(计数点) t/ s
0
0.00
x / 10-3m
t / s 0.04
v/ 10-3ms-1
1
0.10
0.04
2
0.20
0.04
3
0.30
0.04
4
0.40
0.04
5
0.50
0.04
2、在坐标纸上按前述要求绘制数据点与best fit line
4.观察数据点的分布趋势,是否基本在一条直线,如果基本在一条直线,做出best fit line,就是使得数据点在line 的两侧均匀分布。
根据表格数据,作图分析数据(2)
位置编号(计数点) t/ s
0
0.00
1
0.10
2
0.20
3
0.30
4
0.40
5
0.50
x / 10-3m
t / s 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
区分:“打印点”和“计数点”
0
1
2
如上显示为纸带的“打印点”。电源频率为50Hz,相邻两个打印点的时间 间隔为0.02s。
选取计数点的方法:从清晰位置开始,两个相邻计数点之间有5个空,即 相邻两个计数点的时间间隔为5*0.02s=0.10s。
至少要选取6个计数点。
计算瞬时速度-制作表格。
x0
x1
x2