实验：用打点计时器测速度完整版

实验：用打点计时器测速度古代的计时仪器：刻漏（漏壶）：滴水或注水法计时日晷：日影法计时现代计时仪器：一、两种打点计时器•电磁打点计时器电火花计时器•1、电磁打点计时器•（1）构造•（2）原理•（3）工作电压：6V以下直流？交流？2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电（3）工作电压：220V尖端放电（1）、电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带上打点。（2）、电火花打点计时器是通过高压放电后将碳末留在纸带上得到点迹。实验中，你用的是电磁打点计时器还是电火花打点计时器？从原理上考虑，哪一种对实验可能引起较大的误差？为什么？因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力，而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以：电磁打点计时器对实验可能引起较大的误差•3、打点计时器的作用•（1）测时间•(电源频率50Hz，每隔0.02秒打一个点)•（2）测位移•（3）研究纸带→研究物体运动注意:打点计时器都用低压交流电源二、熟悉打点计时器的使用方法1、了解打点计时器的结构把打点计时器固定好。2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3、启动电源，释放小车或用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。并记录各点时间5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。6、在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。•0.300•0.225•0.1625•0.1125•0.08•0.08•0.08•0.08•△t/S•0.024•0.018•0.013•0.009•△x/m•2-4•0-2•3-4•2-3•1-2•0-1•区间•表1纸带在几段时间中的位移和平均速度)/(1-smv01234三、纸带处理：可知点迹密集的地方表示速度较小1.判断物体的运动规律ABCD头脑风暴•2.如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性三、测瞬时速度1、测量原理：某点的瞬时速度近似等于其邻近前后两点间的平均速度2、测量几个时刻的瞬时速度OABCD2.505.498.9913.01纸带在几个时刻的瞬时速度位置OABCD)./(1-smv0.4580.5410.627单位cm2、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=，0.10s0.20m/scmx/st/)./(1-smV1.000.9800.8830.7830.6740.5700.4730.37020.0319.6017.6515.6513.4711.409.457.400.20.20.20.20.20.20.20.276543210纸带在几段时间中的平均速度和瞬时速度V0.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00•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）列表（2）建系（3）描点（根据表格）（4）作图四、用图象表示速度在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于图象。t/sv/(m·s-1)0少了什么？t/sv/(m·s-1)0t/s012345V/()0.050.10.20.30.280.280123456780.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)110-1-sm※在描点画v-t图象时要用平滑的曲线连接不能用折线，因为速度变化是连续的v-t图象：1.能读出速度V、时刻t的对应关系2.观察出速度V随时间t的变化关系3.能判断物体的运动规律tOVtOV匀速直线运动加速直线运动tOVtOV先加速再匀速最后再减速先向正方向减速再向反方向加速思考•用打点计时器测量物体速度的方法能用在什么地方？只能测量直线运动的常规物理（四）实例探究•［例1］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•解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。•B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。•C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。•D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。•答案：D•1.对纸带上的点迹说法正确的是？•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.采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？A：该用6v直流电源B:电源电压越低越好C：用平整的纸带，不用皱折的纸带D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜(CD)3.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)4、运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明A．运动物体在一段时间内的位移B．运动物体在一段时间内的运动快慢C．运动物体在某时刻的位置D．运动物体的运动性质(ABCD)5、通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是A．点子密集的地方物体的运动速度比较大B．点子密集的地方物体的运动速度比较小C．点子不均匀说明物体在做变速运动D．点子不均匀说明打点计时器有故障(BC)6、在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时A．应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C．必须通过计算全程的平均速度来计算D可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断(D)