高中物理人教版必修1课件：第1章 4实验：用打点计时器测速度31张PPT

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第一章
4　实验：用打点计时器测速度
※ 了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理
※※ 学会使用打点计时器
※※ 掌握测瞬时速度的方法
※ 理解速度随时间的变化图象
课 前 预 习
1．打点计时器的原理及使用
实验原理
220
6
0.02
时间
位置
很短
3．利用v－t图象描述物体的运动
(1)v－t图象及其画法：以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻的_______速度值，在坐标系中描点，最后用___________把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象，如图所示。
(2)v－t图象的意义：v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹。
瞬时
平滑曲线
课 内 探 究
1．实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。
2．实验步骤
(1)把电磁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，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V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，纸带上就打下一系列点。
探究一 用打点计时器测速度
3．数据处理
(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。
(2)把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”，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…。
4．实验时应注意的事项
(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
(2)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。
(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。
(5)使用电磁打点计时器的，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。


(6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。
(7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
ABDEC
(2)如图所示，用毫米刻度尺测量得：AB＝4.56 cm、AC＝12.16 cm、AD＝22.52cm、AE＝36.06 cm，则打C点时小车的速度大小为_________ m/s；小车在AE段的平均速度为_____________ m/s。(结果保留三位有效数字)
4.49
4.51
0.35
0.42
0.35
1．由v－t图象得到的信息
(1)v－t图象反映了物体的速度随时间变化的规律。根据v－t图象可以读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。在图甲中，0时刻的速度为v0，t时刻的速度为vt。
探究二 “v－t”图象的应用
(2)可求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。在图甲中，0～t时间内速度的变化量为Δv＝vt－v0。
(3)判断运动方向。根据速度的正、负判断运动方向，速度为正，表示物体沿正方向运动；速度为负，表示物体沿负方向运动，在图乙中，0～t3时间内物体沿正方向运动，t4～t6时间内，物体沿负方向运动。


2．图象法的优点：图象法是处理实验数据的常用方法之一。运用图象法处理数据有许多优点，如可以使物理规律直观易懂，可以减小偶然误差，可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数据等。
同理v3＝0.61m/s，v4＝0.69m/s，v5＝0.70m/s。以O点为坐标原点，横坐标表示时间，纵坐标表示速度建立直角坐标系。根据前面计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到速度—时间图象如图所示。
(1)甲质点做________运动，乙质点做_______(选填“加速”“减速”或“静止”)运动。
(2)甲质点的初速度为___m/s，乙质点的初速度为_____m/s。
(3)甲、乙两质点运动的方向_______(选填“相同”或“不相同”)。
加速
减速
1
3
相同


解析：(1)甲图中速度越来越大，乙图中速度越来越小，分别是加速运动和减速运动。
(2)根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等于1m/s、3m/s。
(3)它们的速度都为正值，说明它们的运动方向都与规定的正方向相同。
课 堂 达 标