1.4实验：用打点计时器测速度

1.4实验：用打点计时器测速度知识回顾•位移和路程•平均速度和平均速率•速度和速率测速度的方法•极限法：质点运动轨迹如图，每隔足够小的时间∆T的位置如图中黑点所示，怎样计算A点处质点速度？A高中测速度的实验方法：测量和计算极短时间内的平均速度即瞬时速度三点求中法若质点均匀加速，怎样计算A点速度才合理？打点计时器的应用一：打点计时器分类及构造1.电磁打点计时器：线圈振片振针永久磁铁复写纸限位孔4--6v交流电50赫兹作用：每经0.02s打一个点，记录每0.02s物体的位置及运动距离2.电火花打点计时器：开关正负脉冲输入插座限位孔墨粉纸盘220v交流电50赫兹开关正负脉冲输入插座墨粉纸盘限位孔作用：每经0.02s打一个点，记录每0.02s物体的位置及运动距离长度测量---直尺（毫米刻度尺）1、读出OA、OB长度：直尺的读数要求最小刻度为毫米，要估计到毫米的十分之一位（0.1mm）OB:41.3mm或41.4mm直尺测间距的方法：直尺不能移动，读位置，算间距ABOA:21.8mm或21.9mmAB=41.3mm-21.8mm=19.5mm长度测量---直尺（毫米刻度尺）教材98页1、读出物体的长度：2、有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字，叫有效数字有效数字的位数：41.4mm是三位有效数字41.5mm=4.15cm=0.415m=0.000415km,都是三位有效数字,从第一个不为零的数字开始计算有效数字的位数极小和极大的数字用科学记数法：0.000415km=4.15×10-4kmOB:41.3mm或41.4mm说出有效数字的位数，并指出不可靠数字•0.25cm0.025cm0.0025cm•2.8m2.08m2.80m•10.2cm10.20cm10.250cm•2.3×10-2m2.30×10-2m•2.300×10-2km误差教材98页•偶然误差：偶然因素造成；多次测量时，偏大和偏小几率相同，可以计算平均值的方法来减少偶然误差。•系统误差：仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的误差；多次测量时，总是大于（或小于）真实值。•绝对误差：测量值和真实值之间的差值。•相对误差：绝对误差与真实值的比值。条件相同时，要考虑使用相对误差较小的测量方法，减少相对误差。毫米刻度尺的读数要求：以毫米为单位保留小数点后几位数字？以厘米为单位保留小数点后几位数字？任务一：测21页纸带上，第一个点开始，每隔一个点确定一个计数点。测计数点的间距，填写表格。测量瞬时速度实验目的：教材21页纸带分析，选计数点测间距，填写数据记录表格，测出速度，绘画v-t图像任务二：测出相邻计数点的时间间隔，填写表格。任务三：测出计数点的速度，填写表格。任务四：画出速度-时间图像。画在22页甲图上。计数点计数点数据的记录----实验表格测量瞬时速度120120345位置编号∆t/s∆X/mv/(m·s-1)12345计时点计数点方便办法：每隔四个点选一个计数点；时间间隔0.1s数据的记录----实验表格测量瞬时速度：21页，选计数点，测速度，绘画v-t图像位置编号∆t/s∆X/10-2mv/(m·s-1)123451203451.001.361.722.132.570.080.080.080.080.080.130.170.220.270.320.040.050.050.05∆V(m/s)物理实验数据的分析与处理•1.列表法•直接从仪器上读出实验测量数据;•把实验数据列成表格形式;优点：便于分析和发现数据的规律.缺点：不直观位置编号∆t/s∆X/10-2mv/(m·s-1)123451.001.361.722.132.570.080.080.080.080.080.130.170.220.270.320.040.050.050.05∆V(m/s)•2.图象法•建立坐标，绘制物理量随时间（或其它量）变化的图像•优点：可以直观地反映规律、减小偶然误差带来的影响；根据图线的形状和变化可以分析研究物理量之间存在的规律.•缺点：作图需要极准确、极认真，最好是计算机模拟作图。物理实验数据的分析与处理制作图像-------描点法1）建轴、确定物理量、单位2）确定标度，描点。保证点迹分布区间较大。3）根据物理量的变化规律，拟合成平滑曲线坐标纸V(m.s-1)t(s)4）拟合成直线的方法：尽可能多的点在一直线上，不在直线上的点，对称分布直线两侧。位置编号t/s∆X/10-2mv/(m·s-1)123451.001.361.722.132.570.080.160.240.320.400.130.170.220.270.32v/(m·s-1)t/s0.080.160.240.320.4000.080.160.240.320.403.绘制纸带运动的速度—时间图象实例平滑曲线巩固训练•教材24页2题：测纸带上点的间距，计算速度、绘制v-t图像•步骤：1）确定计数点，记为0、1、2…用直尺确定计数点坐标。2）计算第一个到第四个计数点的速度3）以第一个计数点为时间起点，计算出各计数点对应时刻4）利用22页乙图，绘制V-t图像阅读：23页《借助传感器用计算机测速度》ABAB计算速度的方法1、瞬时速度的定义法：即极限法，应用于低速，打点计时器打的点迹较密集时计算vA和vB：选择AB点附近极小时间内位移，计算平均速度。考虑减少相对误差。2、中间时刻速度的计算方法：匀变速运动中，一段时间内平均速度是中间时刻瞬时速度，适用于速度大、点迹较稀疏情况。(三点求中法)下图是实际打出的纸带中，测出B、C、D三点速度下列测量的数据是几位有效数字？哪个数字不可靠？A：2.30m4.34m0.14m0.04mB:15.3v20.0v2.3×104v2.00×103vC:1.02A2.50A1.0×102A回顾电磁式打点计时器的工作条件？作用？电火花计时器的工作条件？作用？毫米刻度尺的度数要求：以毫米为单位保留小数点后几位数字？以厘米为单位保留小数点后几位数字？回顾任务：测21页纸带上点的间距，要求从第一个点开始，每隔一个点测一次。测量瞬时速度：21页，选计数点，测速度，绘画v-t图像位置编号v/(m·s-1)123450.130.170.220.270.32t(s)00.080.160.240.3281624320.060.120.180.240.30v/(m·s-1)t/×10-2s揭示规律：速度随时间均匀增大小结•打点计时器的原理及工作条件•直尺间距的方法（有效数据及误差）•利用纸带测速度（数据记录及作图法处理数据）