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文檔簡介

1、第四節第四節用打點計時器測速度用打點計時器測速度1.反應:x-t圖像是位移隨時間變化的規律2.勻速直線運動的位移時間圖像是一條傾斜直線,而變速直線運動圖像是曲線3.理解:a.點:兩圖線的交點,說明兩物體相遇。 b.線:表示研究對象的變化過程和規律。若為傾斜直線表示物體勻速直線運動,若為曲線表示物體的速度在變化。 c.斜率:X-t圖像表示速度的大小和方向 d.截距:縱軸截距表示t=0時刻初始位移,橫軸截距表示位移為0的時刻。4.圖像反應的物理量 a. X-t圖像可以確定物體在任意時間內的位移 b. X-t圖像可以確定物體通過任意位移的所用的時間 c. X-t圖像斜率可以判斷和比較物體運動的速度的

2、大小和運動性質復習復習一一.了解了解打點計時器打點計時器.打點計時器是一種使用打點計時器是一種使用交流電源交流電源的的計時儀計時儀器器,它每隔,它每隔0.02s打一個點(由于打一個點(由于電源頻率電源頻率是是50Hz)。)。 紙帶上的紙帶上的點表示點表示了相應運動物了相應運動物體在不同時刻的體在不同時刻的位置位置,研究紙帶上所打點,研究紙帶上所打點的間隔,就可以了解物體運動的情況。的間隔,就可以了解物體運動的情況。 兩種打點計時器v電磁打點計時器1. .電磁打點計時器電磁打點計時器圖示是電磁打點計時器的構造圖,圖中標出了圖示是電磁打點計時器的構造圖,圖中標出了幾個主要部件的代號及名稱幾個主要部

3、件的代號及名稱振片振片振針振針接線接線柱柱線圈線圈永久永久磁鐵磁鐵限位限位孔孔紙帶紙帶定位定位軸軸復寫復寫紙紙1、電磁打點計時器(1)原理(2)構造(3)工作電壓:6V以下當給電磁打點計時器通電后,線圈產生磁場,當給電磁打點計時器通電后,線圈產生磁場,放在線圈中的振片被磁化,由于線圈通的是放在線圈中的振片被磁化,由于線圈通的是交變電流,電流方向不斷變化,振片就會因交變電流,電流方向不斷變化,振片就會因反復地受到向上、向下的吸引而不停地振動反復地受到向上、向下的吸引而不停地振動起來當交變電流的頻率是起來當交變電流的頻率是50 Hz時,電磁打時,電磁打點計時器的振針每點計時器的振針每0.02 s打

4、下一個點打下一個點.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN S 電磁打點計時器的原理電磁打點計時器的原理例1:電磁打點計時器的打點周期取決于()A 交流電壓的高低B 交流電源的頻率C 永久磁鐵的磁性強弱D 振針于復寫紙間的距離2.電火花計時器電火花計時器圖示是電火花計時器的構造圖圖中標出圖示是電火花計時器的構造圖圖中標出了幾個主要部件的代號,它們的名稱見圖了幾個主要部件的代號,它們的名稱見圖2、電火花計時器(1)構造:(2)原理:脈沖電流經 放電針、墨粉紙盤放電(3)工作電壓:220V電火花計時器是利用電火花計時器是利用火花放電火花放電使墨粉在紙帶使墨粉在紙帶上打出墨點而顯

5、示出點跡的計時儀器上打出墨點而顯示出點跡的計時儀器.當電源的當電源的頻率是頻率是50Hz 時時,它的脈沖放電周期也是它的脈沖放電周期也是0.02s,即,即每隔每隔0.02s 打下一個點打下一個點請你思考:請你思考:1為什么打點計時器不能使用直流電源?為什么打點計時器不能使用直流電源?2假設交流電源的頻率不是假設交流電源的頻率不是50Hz,而是,而是60 Hz,打點計時器還是每隔,打點計時器還是每隔0.02 s打一個點嗎?這打一個點嗎?這時它將每隔多長時間打下一個點?時它將每隔多長時間打下一個點?二二.打點計時器的使用打點計時器的使用1電磁打點計時器的使用電磁打點計時器的使用(1)用限位孔限定紙

6、帶,復寫紙壓在紙帶用限位孔限定紙帶,復寫紙壓在紙帶的上面通電,振片帶動振針打點若紙帶的上面通電,振片帶動振針打點若紙帶運動,其上就會留下一行小點運動,其上就會留下一行小點(2)如由物體帶動紙帶運動,物體的位移如由物體帶動紙帶運動,物體的位移就對應為紙帶上相應點間的距離,運動時間就對應為紙帶上相應點間的距離,運動時間可由該距離上點痕的數目計算可由該距離上點痕的數目計算穿孔穿孔 壓紙壓紙 通電通電 打點打點2電火花計時器的使用電火花計時器的使用(1)使用時,墨粉紙盤套在紙盤軸上,使用時,墨粉紙盤套在紙盤軸上,把紙帶穿過限位孔當接通電源、按下開關把紙帶穿過限位孔當接通電源、按下開關時,計時器發出的脈

7、沖電流經放電針、墨粉時,計時器發出的脈沖電流經放電針、墨粉紙盤到紙盤軸,產生火花放電,于是在運動紙盤到紙盤軸,產生火花放電,于是在運動的紙帶上就打出一行點跡的紙帶上就打出一行點跡 (2)這種計時器工作時,紙帶運動時受這種計時器工作時,紙帶運動時受到的阻力比較小,實驗誤差也比較小到的阻力比較小,實驗誤差也比較小套軸套軸 穿孔穿孔 通電通電 按脈按脈 打點打點兩種計時器對比 三三.練習使用打點計時器練習使用打點計時器1.了解打點計時器的結構和使用要求、注意事項,了解打點計時器的結構和使用要求、注意事項,把打點計時器固定好。把打點計時器固定好。2.按照說明連接使用儀器并把紙帶裝好。按照說明連接使用儀

8、器并把紙帶裝好。3.啟動電源,用手水平地拉紙帶,紙帶上就打出啟動電源,用手水平地拉紙帶,紙帶上就打出一一 行小點。隨后立即關閉電源。行小點。隨后立即關閉電源。4.取下紙帶,觀察所打點的分布情況,選擇適當取下紙帶,觀察所打點的分布情況,選擇適當的計數點,從能看清的某個點開始,往后數出若的計數點,從能看清的某個點開始,往后數出若干個點,如果數出干個點,如果數出n個點,這些點劃分出來的間個點,這些點劃分出來的間隔數為(隔數為(n-1),有此計算出紙帶從第一個點到),有此計算出紙帶從第一個點到 第n個點的運動時間為0.02(n-1)s5、用刻度尺測量出第一個點到第n個點的距離x再利用公式平均速度計算紙

9、帶通過這段為一時的平均速度,把測量和計算的結果填入表中。6、根據表中對紙帶數據的測量結果,運用學過的知識判斷物體在這段時間內的運動是勻速直線還是變速直線運動7分別測量包含這些點的一段位移,由于t很小,求出t內的平均速度,幾等于各點的瞬時速度注意:對紙帶進行測量時,不要分段測量各段的位移正確的對紙帶進行測量時,不要分段測量各段的位移正確的做事一次測量完畢,(可先統一測量出各個測量點到其實測做事一次測量完畢,(可先統一測量出各個測量點到其實測量點量點0之間的距離)。讀數時應該估讀到之間的距離)。讀數時應該估讀到0.1mm5.用刻度尺分別測量出第一個點到第用刻度尺分別測量出第一個點到第n個點的距個點

10、的距離離.把測量數據填入自己設計的表格中把測量數據填入自己設計的表格中.2.505.498.9913.01單位單位 cm O A B C D表表1 紙帶在幾段時間中的位移和平均速度紙帶在幾段時間中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67v學生自己自己動手實驗點跡不理想的原因及調節方法二、實驗誤差分析二、實驗誤差分析例例2 某同學在用打點計時器做實驗時,得到的紙帶如圖所某同學在用打點計時器做實驗時,得到的紙帶如圖所示,這可能是因為示,這可能是因為()A打點計時器錯接在直流電源上打點計時器錯接在直流電源上B電源的

11、電壓不穩電源的電壓不穩C電源的頻率不穩電源的頻率不穩D振針壓得過緊振針壓得過緊解析解析 正常情況下,振針應該恰好敲打在限位板上,這樣在正常情況下,振針應該恰好敲打在限位板上,這樣在紙帶上才能留下點當振針與復寫紙的距離過大時,振針可能紙帶上才能留下點當振針與復寫紙的距離過大時,振針可能打不到復寫紙,這時會出現有時有點,有時無點當振針與復打不到復寫紙,這時會出現有時有點,有時無點當振針與復寫紙的距離過小時,振針就會有較長的時間與復寫紙接觸,這寫紙的距離過小時,振針就會有較長的時間與復寫紙接觸,這樣就會在復寫紙上留下一段一段的小線段樣就會在復寫紙上留下一段一段的小線段答案答案 D四四.用打點計時器測

12、量瞬時速度用打點計時器測量瞬時速度一、紙帶的處理方法一、紙帶的處理方法例例1 打點計時器所用電源的頻率為打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,某次實,某次實驗中得到的一條紙帶,用毫米刻度尺測量的情況如圖驗中得到的一條紙帶,用毫米刻度尺測量的情況如圖所示,紙帶在所示,紙帶在A、C間的平均速度為間的平均速度為_m/s,在,在A、D間的平均速度為間的平均速度為_m/s,B點的瞬時速度更接點的瞬時速度更接近于近于_m/s.(保留兩位有效數字保留兩位有效數字)0.350.350.421.402.50cmx/st/)./(1smV 表表2.紙帶在幾段時間中的平均速度紙帶在幾段時間中的平均速度ABCDEFG

13、H3.704.735.706.747.838.839.8010.00.10.10.10.10.10.10.10.10.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00V 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/0.1sv/(ms-1)1.00.80.60.40.2直線不能把物體一般的運動情況包括進去,但物體卻如此運動了所以此時就必須要平滑的曲線把速度連起來。運動時間t/s0123小球速度v/(m/s) 0.20.20.20.2理解v-t圖像1.若圖線位于t軸上方,表示物體向正方向運動

14、;若圖線位于下方,表示物體向負方向運動例:勻速直線運動的物體第2秒內的位移?求陰影部分的面積? v-t圖象:圖象: 1.能讀出速度能讀出速度v、時刻時刻 t 的對應關系的對應關系 2.觀察出速度觀察出速度v隨時間隨時間 t 的變化關系的變化關系 3.能判斷物體的運動規律能判斷物體的運動規律 4.圖象與橫軸的面積表示位移圖象與橫軸的面積表示位移.tOVtOVtOVtOV勻速直線運動勻速直線運動勻加速直線運動勻加速直線運動勻減速直線運動勻減速直線運動三、三、vt圖象的應用圖象的應用例例3 如圖是甲、乙兩物體運動的速度圖象,下列說法正確的如圖是甲、乙兩物體運動的速度圖象,下列說法正確的是是() A物

15、體甲處于靜止狀態物體甲處于靜止狀態B物體乙剛開始時以物體乙剛開始時以5 m/s的速度與甲物體同向運動的速度與甲物體同向運動C物體乙在最初物體乙在最初3 s內的位移是內的位移是10 mD物體乙在最初物體乙在最初3 s內的路程是內的路程是10 mBD如圖所示是一條利用打點計時器打出的紙帶,如圖所示是一條利用打點計時器打出的紙帶,0、1、2、3、4、5、6是七個計數點,每相是七個計數點,每相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出,各計鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出,各計數點到數點到0的距離如圖所示,求打點計數器打下的距離如圖所示,求打點計數器打下計數點計數點1、2、3、4、5、時的瞬時速度,并畫、時的瞬時速度,并畫出出v-t圖像。圖像。 例、1是打點計時器在紙帶上打出來的點是打點計時器在紙帶上打出來的點是從計時點中選出來的具有代表性的點,一般相鄰兩個計數點之間含有若干個計時點。計數點通常不從第一個計時

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