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1.4 测量直线运动物体的瞬时速度
第一章 运动的描述
一、认识打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
直流?
交流?
交流电源
工作电压: 4--6V
原理: 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电。交流电源
工作电压:220V
二、打点计时器作用:计时仪器,并且能记录物体的相对位置。
(1)直接测时间
(2)利用刻度尺测位移
(3)研究纸带 → 研究物体运动
说明: 我国民用交流电频率为50Hz,两个点间的时间间隔为0.02s。
使用具体的打点计时器要注意具体的使用要求。
四、 利用打点计时器测量直线运动物体的瞬时速度
小组实验:利用打点计时器打下的纸带,根据平均速度的计算方法粗略测量小车的瞬时速度,并作出图像来说明小车运动情况。
(一)实验步骤:
(1)把长木板平放在实验桌上
(2)把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端,并连好电路
(3)将长木板带有打点计时器的一端垫高
(4)把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
(5)使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动
(6)换上新的纸带再重做两次
(7)断开电源,取出纸带。
(8)测量出相邻计时点的距离,利用相邻距离之和除以对于时间,可粗略算出中间点的瞬时速度。
(9)利用各点瞬时速度做出速度图像,并据图像说明运动情况。
(10)收拾好仪器,放归原位。
(三)误差分析:
偶然误差:测量误差,计算误差,作图误差。
系统误差:用平均速度代替瞬时速度,纸带与限位孔之间的摩擦。
如何来减少实验误差?
1、选取合适的计时点
2、选择点迹清晰、间隔适当的的纸带
五、数字计时器
1.光电门:其一边安装发光装置,另一边安装光线接收装置,并都与数字计时器连接.
2.原理:当物体通过光电门时,光线被遮挡,数字计时器开始计时,当物体离开光线时停止计时,这样就可以记录物体遮挡一个光电门光线的短暂时间.
讨论:如图,一小球从上方下落,分别通过两个光电门,现记录数据有:通过光电门一的时间为t1,通过光电门的时间为t2,通过两光电门的时间间隔为t,又测量的小球的直径为d,两光电门的距离为s,分别求出通过两个光电门的瞬时速度和全程的平均速度。
人教版必修第一册