课件31张PPT。实验：用打点计时器测速度一、实验目的
1.练习使用电磁打点计时器或电火花计时器.
2.学会利用打上点的纸带研究物体运动情况. 二、实验原理
要了解一个物体的运动情况,必须要清楚物体在每一时间的速度,即瞬时速度,但测瞬时速度并不是一件容易的事,平均速度可以粗略地描述物体的运动,用平均速度描述物体运动随着所取时间间隔的长短或者位移的大小对物体运动的描述的精确程度会有影响.根据定义如果要求不是很精确,我们可以取较长的一段时间间隔,从t时刻到t+Δt时间的粗略运动情况就清楚了. 如果Δt取得较短,那么对这个物体的运动情况就比较准确的把握了,如果我们把一个物体的运动分成若干个小的时间间隔Δt,每个小的时间间隔的平均速度,我们要知道的话,我就可以说,这个物体的运动,我们比较准确的把握了,怎样提供一个足够小的持续的时间间隔Δt呢? 用手拖动纸带运动时,另外一个人在固定位置每隔1秒在纸带上打一个点.这样就在纸带上打出了一系列的点.纸带每两个相邻的点之间的时间间隔为1秒,这样手运动时在每一小段位移上的平均速度就可以测得,只要时间间隔取得足够小,手的运动就完全可以比较精确的掌握.实际上我们是用打点计时器来完成打点任务的.三、打点计时器的原理和使用（1）构造：
（2）电源参数：
工作电压：交流4V-6V
频率：50Hz，每隔0.02s打一次点。 （3）工作原理
通入线圈电流周期性变化，使振片周期性振动打点的时间间隔，与交流电的周期相同。1、电磁打点计时器(4)使用：
①用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的上面.通电,振片带动振针打点.若纸带运动,其上就会留下一行小点.
②如由物体带动纸带运动,物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离,运动时间可由该距离上点痕的数目计算.2、电火花打点计时器（1）构造：电火花计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉.①负脉冲输出插座(黑色)
②正脉冲输出插座(红色)
③脉冲输出开关;
④墨粉纸盘;⑤纸带;
⑥弹性卡;⑦纸盘轴;
⑧压纸条;⑨电源插头.（2）电源参数：
工作电压：交流电220V
频率：50Hz，每隔0.02s打一次点。（3）原理：
用墨粉和电火花打点。纸带在墨粉盘下面，当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花，高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上 。 (4)使用
①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. ②电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力较小,此电磁打点计时器实验误差小.打在纸带上的点记录了纸带的运动时间和运动情况,如果把物体跟纸带连在一起,纸带上的点就相应地表示了物体运动的相关信息.从而研究物体的运动情况.四、打点计时器的作用
1、记录时间
(电源频率50Hz，每隔 秒打一个点)
2、记录位移
3、研究纸带 → 研究物体运动0.024、根据纸带分析物体运动情况并能计算平均速度.
(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.
(2)根据v=Δx/Δt求出在任意两点间的平均速度,这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离,Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s的乘积.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度. （3）计算变速直线运动中某段的平均速度0 A B C D EX1 5.粗略计算瞬时速度
某点F的瞬时速度可以粗略地由包含F点在内的两点间的平均速度来表示.
如下图所示,vF≈ EG或vF≈ DH. 头脑风暴如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性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.测瞬时速度基本思路：一段时间内的平均速度近似表示某一时刻的瞬时速度。以上两式表示一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。 O A B C D2.505.498.9913.010.4580.5410.627单位 cm 如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带，每5个打点选一个计数点，各计数点对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是cm，交流电源50Hz。计数点间隔时间为T= ，Vc= ，0.10 s0.20 m/sV 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/10 -1sv/(m·s-1)五、实验步骤：
1.把打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并压在纸带上面.
2.把打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上.
3.接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上打下一系列点.4.取下纸带,从能看清的某个点数起,数一下纸带上有多少个点;打下这些点,纸带的运动时间t是多少;用直尺量出打下这些点纸带通过的距离x是多少;利用公式 算出纸带在这段时间内的平均速度.
5.得出每段的平均速度,在要求不是很精确的情况下,此值就可以认为是该段上任一点的瞬时速度.6.在纸带上找出连续的6个点,分别标上记号A、B、C、D、E、F,如图所示,用直尺量出相邻的两个点间的距离,记作x1,x2,x3,x4,x5,把数据填入下表,根据这些数据判断纸带的这段运动是匀速运动,还是变速运动并说明理由.六、实验操作注意事项
1.电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源;电火花计时器使用220 V交流电源.
2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调整或更换器材.
3.使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.
4.手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集. 七、利用v-t图象分析实验数据
1.v-t图象：
在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图象中任一点表示某时刻的速度,得到速度—时间图象(v-t图象)简称速度图象.
2.v-t图象的意义
v-t图象反映的是运动物体,速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动轨迹.3.匀速直线运动的v-t图象
(1)匀速直线运动的v-t图象是与时间轴平行的直线如右图所示.
(2)速度不同的匀速直
线运动的v-t图象,是
不同的平行时间t轴的
直线,它们在纵轴的截
距表示速度,截距越大,
速度越大,如图中va>vb.(3)匀速直线运动的图线与时间轴所围的面积表示该段时间内物体的位移,如图中阴影部分面积S=va.t, va.t恰好是物体在t时间内的位移,即S=x=va.t. 4、用v-t图象描述纸带的运动：
以速度v为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系,用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点,用一条平滑的曲线将这些点连结起来,即可用v-t图象分析速度随时间变化的规律.八、用图像表示速度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）建立坐标系 （2）描点 （3）作图少了什么？ 头脑风暴是折线，还是曲线？？4、速度－时间图像（V-t）手是如何运动的？课堂练习1、对纸带上的电迹说法正确的是？
A、点迹记录了物体运动的时间。
B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C、点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移。(ABD)2.打出的点迹不够清晰的原因可能是？A、电源电压偏低 B、永磁体磁性不足
C、振针位置过高 D、复写纸陈旧
E、振动片不在永磁体的中央(ABCDE)课件23张PPT。实验：用打点计时器测速度思考日常生活中的计时工具有哪些?手表、机械钟、手机、电脑、秒表………打点计时器? 体会展示细节，有助于更好的研究过程。? 再看频闪照相? 时间特点：_____
位移特点：_____
? 可以怎样研究运动？? 头脑风暴 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”一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器一`两种打点计时器1、电磁打点计时器
（1）原理
（2）构造
（3）工作电压：交流10V以下直流？ 交流？一`两种打点计时器2、电火花计时器
（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：交流220V尖端放电一`两种打点计时器3、打点计时器的作用
（1）测时间
(电源频率50Hz，每隔__ _秒打一个点)
（2）测位移
（3）研究纸带 → 研究物体运动0.02s两种打点计时器的共同点与区别电火花计时器与电磁打点计时器的共同点与区别1.打点方式不同：电磁打点计时器：利用振动的振针打点
电火花计时器：利用火花放电打点3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动电磁打点计时器：10V以下交流电
电火花计时器：220V交流电2.电源电压不同：打点频率相同二 练习使用打点计时器1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、纸带的简单处理 ——测平均速度
（1）需测量的量：
（2）关系式：疏密与速度的关系? 头脑风暴如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性三 `测瞬时速度1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：
? 哪几个时刻？如何确定？为何这样定？
? 如何设计表格？练习关于纸带的应用,下列说法正确的是( )
A.用纸带可以较准确地读出时间
B.利用纸带可以较准确地测出某点的瞬时速度
C.利用纸带可以较准确地测出某段时间内的平均速度
D.为了较准确地测定某点速度,所取的相应时间越短越好AC计时点与计数点01230.02s?s计时点计数点0.1s探究归纳 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（ ）
A．接在直流电源上 B．电源电压不稳
C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧D高效课堂新学案P13，例1类型一：打点计时器的原理及使用变式题1：打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测定的速度值将比真实值偏 。0.02大类型二：打点计时器的实验步骤考查高效课堂新学案P14，例2变式题2：高效课堂新学案P14类型三：打点计时器测量瞬时速度高效课堂新学案P14，例3［练习1］电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，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．位移
C．速度 D．平均速度 AB［练习2］ 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为 m／s。解析： 0～1两点间的平均速度 变式题3：高效课堂新学案P15能力提升：高效课堂新学案P16,8谢谢！
