1.3实验：用打点计时器测速度 重难点讲解—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

实验：用打点计时器测速度 深入理解 理解1 打点计时器测速度的原理 打点计时器在通过它的纸带上，每隔一段相等的时间，打点记录相应的位移，从而应用速度公式测量速度. 1. 电磁打点计时器或电火花计时器的工作电源是交流电源．我们生活中交流电的频率通常是50Hz，周期是．电磁打点计时器每隔0.02s打点记录运动的轨迹，如图所示，即纸带上任何相邻两计时点的时间间隔都是0.02s. 小贴士 马路上测量汽车速度的测速仪，测速原理见本书第14页． 2. 用刻度尺测量纸带上某两个计时点间的距离，就是这两个计时点时间间隔相对应的位移，从而应用公式求出速度. 理解2 利用打点计时器测得的是什么速度？ 如图所示，测量出包含E点在内的D、F两点间的位移△x和时间△t，那么： 1. 可准确计算出D、F两点间的平均速度，即 2. 可以大致表示E点的瞬时速度．D、F两点离E点越近，△t越小，根据算出的平均速度就越接近E点的瞬时速度．所以测量瞬时速度时，应尽量选取相邻最近的两个点来测量． 小贴士 x35之间的平均速度，x26之间的平均速度，比能更精确地表示打第4点时的瞬时速度． 理解3 光电门测速度的原理 如图所示，当物体在导轨上运动时，光电门利用光敏电阻的特性记录了遮光板通过光电门的时间，而遮光板的长度△x已知，并且非常小，由于滑块通过光电门的时间△t非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看成匀速直线运动，所以遮光板通过光电门时的瞬时速度等于遮光板通过光电门时的平均速度，即. 1．工字钢底座 2．底脚螺丝 3．滑轮 4．光电门 5．导轨 6．遮光板 7．滑块 8．缓冲弹簧 9．进气嘴 小贴士 学生实验中由数字计时器和光电门组成计时装置，数字计时器用来测量遮光板（或物体）通过光电门时的挡光时间． 理解4 速度—时间图像的意义 实验测得的速度能反映物体运动在某个时刻大致的瞬时速度或某段时间内的平均速度，但无法全面观察物体运动过程中的速度分布，不方便进行速度变化的分析．建立速度一时间图像，是一种较好的对物体运动进行分析的方法． 1. 图像的建立：①以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系；②根据计算出的不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点；③用平滑曲线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关系的图像，即v-t图像．如图所示． 2. 物理意义：v