1.4用打点计时器测速度(2012)

(共22张PPT)
第一章 运动的描述
4、实验：用打点计时器测速度
欣赏
展示细节，有助于更好的研究过程
频闪照相
时间特点：_____
位移特点：_____
可以怎样研究运动？
能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？
最好直接测量位移
一种方案：
机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”
速度变化快慢的描述—加速度
电磁式打点计时器 电火花式打点计时器
电源类型 10V以下的交流电源 民用220V交流电源
打点频率 50Hz 50Hz
相邻两点时间间隔 0.02s 0.02s
二者联系 1、打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔内位移的工具。（可测：时间、位移、平均速度、运动性质）电火花式摩擦阻力小！
2、使用时，一定要注意：先接通电源，再释放纸带，实验完之后马上关闭电源！
1、打点计时器
1、打点计时器
实验：用打点计时器测速度
（1）打点计时器的作用
① 测时间
(电源频率50Hz，每隔________秒打一个点)
说明：一般情况下，都以0.1s为一个计时单位，即每隔4个点为一个计数点！
计数点
计时点
1、打点计时器
实验：用打点计时器测速度
（1）打点计时器的作用
说明：测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两个计数点之间的距离！
② 测位移：用刻度尺测量，注意保留到最小的刻度的下一位！
1、打点计时器
实验：用打点计时器测速度
（1）打点计时器的作用
③ 测平均速度
说明：测量时要注意单位、时间的问题！
问题：计算P20/图1.4-4，求DG之间的平均速度？
1、打点计时器
实验：用打点计时器测速度
（1）练习使用打点计时器
① 把打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查白纸带是否已经正确地穿好。
② 把计时器上的电源插头插在220V的交流电源上。
③ 按下脉冲输出开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打上一列小点。切记：纸带抽出后，应马上关闭开关！！！
④ 取下纸带，选择适当的计数点，注意计数点之间的时间间隔，标出各点！
⑤ 按实验要求求各种数据。
2、用打点计时器测量瞬时速度
实验：用打点计时器测速度
（1）理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。
（2）思考二：如果纸带上点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？为什么？
思考三：若速度越来越快，则哪边与物体（手）接？
3、用图像表示速度
实验：用打点计时器测速度
（1）演练处理。
练习：如图为打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E是我们在纸带行所选的计数点，相邻计数点之间有4个点没有标出，试求打点计时器打下B、C、D、E、F各点时的瞬时速度。
同理可得
3、用图像表示速度
实验：用打点计时器测速度
（2）演练处理。
练习：利用v—t图像将上题体现出来，并确定物体做什么运动？（设从A点为计时原点）
计数点 …… B C D E F ……
时刻/s …… ……
速度/m·s－1 …… ……
3、用图像表示速度
实验：用打点计时器测速度
（2）演练处理。
练习：利用v—t图像将上题体现出来，并确定物体做什么运动？（设从A点为计时原点）
计数点 …… B C D E F ……
时刻/s …… 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 ……
速度/m·s－1 …… 0.26 0.30 0.34 0.38 0.42 ……
4、具体操作
实验：用打点计时器测速度
（1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻计数点。① 根据纸带上的数据，计算各点速度；② 在图中做v-t图像；③ 小车速度随时间变化有什么规律？
（已知在两个计数点间还有4个点没有画出）
位置编号 A B C D E
时间/s 0
瞬时速度/m·s—1 / /
4、具体操作
实验：用打点计时器测速度
（1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻计数点。① 根据纸带上的数据，计算各点速度；② 在图中做v-t图像；③ 小车速度随时间变化有什么规律？
（已知在两个计数点间还有4个点没有画出）
4、具体操作
实验：用打点计时器测速度
（1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻计数点。① 根据纸带上的数据，计算各点速度；② 在图中做v-t图像；③ 小车速度随时间变化有什么规律？
（已知在两个计数点间还有4个点没有画出）
位置编号 A B C D E
时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.5
瞬时速度/m·s—1 / 1.38 2.64 3.90 /
4、具体操作
实验：用打点计时器测速度
（1）……② 在图中做v-t图像。③ 小车速度随时间变化有什么规律？
位置编号 A B C D E
时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.5
瞬时速度/m·s—1 / 1.38 2.64 3.90 /
解答：小车做初速度不为零的匀加速直线运动！
5、实验问题处理
实验：用打点计时器测速度
（1）作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点。
（2）工作条件
电磁打点计时器：10V以下交流电源
电火花式打点计时器：220V交流电源
（3）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！
（4）特殊情况处理：
① 没有打上点的原因？
② 若使用电磁式打点计时器打出的横线，原因是什么？
③ 误差原因：偶然和系统误差
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）建立坐标系 （2）描点 （3）连线
少了什么？
四 、用图像表示速度
5、实验问题处理——图像
实验：用打点计时器测速度
（1）应画平滑的曲线，而不能画折线！
（2）由于实验存在误差，所以有些实验数据不可能完全在一条直线上，则应尽量使点迹均匀分布在线两侧。过远者应舍掉！所以做实验至少要5、6个数据。
6、实验问题处理—科学漫步
实验：用打点计时器测速度
（1）气垫导轨链接1 链接2 链接3