第一章 第四节 测量直线运动物体的瞬时速度—2020-2021学年（新教材）粤教版（2019）高中物理必修第一册课件(共30张PPT)

第一章 运动的描述 学　习　目　标 STSE情境导学 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用. 2.理解纸带中包含的物体运动信息.掌握用打点计时器测量瞬时速度的方法.（重点） 3.理解利用纸带判断物体运动快慢的原理（难点） 　　　 电火花计时器　 光电门的构成　 第四节　测量直线运动物体的瞬时速度 2.方法. 研究物体做直线运动的纸带 如图示记录物体运动轨迹打出的纸带.测量出包括点E在内的D、F两点间的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度EQ \* jc2 \* "Font:Book Antiqua" \* hps14 \o\ad(\s\up 13(—),v)＝eq \f(Δx,Δt)，用这个平均速度近似表示纸带经过点E时的瞬时速度（如纸带1所示）.D、F两点离点E越近，算出的平均速度越接近点E的瞬时速度（如纸带2所示），然而D、F两点距离过小则测量相对误差增大.因而，应该根据实际情况选取这两个点. 知识点三　数字计时器 1.构成. 数字计时器是一个可以将采集信息的时间显示出来的仪器.如图所示的是由数字计时器和光电门组成的计时测量装置. 解析：打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6 V以下的低压交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源，相邻两点的时间间隔是0.02 s. 解析：（1）由周期和频率的关系T＝eq \f(1,f)可知周期为0.02 s. （2）A、B间距为0.68～0.72 cm之间，长度测量注意不要丢掉估读位，C点瞬时速度等于B、D间的平均速度， vC＝eq \f(（0.90＋1.10）×10－2,2×0.02×5) m/s＝0.100 m/s. 答案：（1）0.02 s　 （2）0.70（0.68～0.70均正确）　0.100 答案：BC 项目 电磁打点计时器 电火花计时器 结构示意图 打点原理 电磁作用下振针上下周期性振动打点 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点 解析：AC＝14.0 mm，AC间的平均速度为eq \f(xAC,2T)＝eq \f(14.0×10－3,2×0.02) m/s＝0.35 m/s；AD＝25.0 mm，AD间的平均速度为eq \f(xAD,3T)＝eq \f(25.0×10－3,3×0.02)m/s＝0.42 m/s.对于B点的瞬时速度，AC段所取的位移间隔更小，更能接近B点的真实速度，即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s. 答案：14.0　25.0　0.35　0.42　0.35 解析：A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D项中纸带上记录的时间Δt＝（n－1）×0.02 s.合理的实验步骤为BAEDCF. 【典例2】　利用如图所示的装置研究物体的直线运动.图中AB是固定的光滑斜面，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器（都没有画出）能够显示挡光时间.让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2s.滑块从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝0.31 s，已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，测得光电门1和2之间的距离为0.54 m.求（结果要求保留两位有效数字）： （2）滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度：v＝eq \f(l,Δt)＝eq \f(0.54 m,0.31 s)≈1.74 m/s. 解析：由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示. 经过第一个光电门的速度v1＝eq \f(d,Δt1)＝eq \f(3.0×10－2,0.29) m/s≈0.10 m/s， 经过第二个光电门的速度v2＝eq \f(d,Δt2)＝eq \f(3.0×10－2,0.11) m/s≈0.27 m/s. 工作电压 6 V以下交流电源 220 V交流电源 打点周期 0.02 s 0.02 s 阻力来源 纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦 纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小 功能 功能相同，都是计时仪器 谢谢观赏 分级训练·点击进入 $$