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第一章 运动的描述
第四节 测量直线运动物体的瞬时速度
计时工具:
一、打点计时器:
一种记录物体运动位移和时间的信息的仪器。
电火花打点计时器
工作电源:
220V的交流电源;
打点时间间隔:
电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点(打点周期为0.02s)。
一、打点计时器:
一种记录物体运动位移和时间的信息的仪器。
电磁打点计时器
工作电源:4~6V的低压交流电源
打点时间间隔:电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点(打点周期为0.02s)
【讨论与交流1】
1.为什么打点计时器不能使用直流电?
2.假设交流电源的频率是80Hz,那么它将多长时间打下一个点?
二、用打点计时器测量瞬时速度的方法:
【思考问题】
纸带上的点与物体的位移和时间是如何对应的?怎样将纸带上的点转化为相关的数据?怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
二、用打点计时器测量瞬时速度的方法:
测量 D、F两点间的位移为:
测量 D、F两点间的时间为:
E点速度近似等于D、F两点间的平均速度:
二、用打点计时器测量瞬时速度的方法:
E点速度近似等于D、F两点间的平均速度:
D,F两点离E点越近,这个平均速度越接近E点瞬时速度
三、实验与探究
实验1:练习使用打点计时器
点数n/个 点间隔数(n-1)/个 时间 /s 位移 /m
(1)安装实验装置
(2)接通交流电源,用手水平拉动纸带,纸带上打出点迹。
(3)在纸带上选取一段清晰的点迹,测量数据,记录数据。
三、实验与探究
实验2:测量沿斜面运动小车的瞬时速度
(1)把打点计时器固定在斜面的顶端,将一辆系有纸带的小车放置在斜面上。
(2)接通交流电源,让打点计时器开始打点,释放小车,纸带上打出一系列的点。纸带记录下小车的运动信息。
三、实验与探究
实验2:测量沿斜面运动小车的瞬时速度
(3)在纸带上选取一段清晰的点迹,测量数据,记录数据。
【课堂练习】第23页课后习题第5题
位置 1 2 3 4 5
0.60
0.40
1.20
1.00
0.80
四、数字计时器
可以将采集信息的时间显示出来
组成部分:数字计时器和光电门
记录物体通过一个光电门的时间:光线遮挡,开始计时;物体离开,停止计时。记录时间为t.
1、测量物体通过光电门位置的瞬时速度
测量物体的遮光宽度,记录位移为d.
物体通过光电门位置的瞬时速度为: