第一章 第四节 测量直线运动物体的瞬时速度（课件）2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（粤教版）

第一章　运动的描述 第四节　测量直线运动物体的瞬时速度 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本 工作原理，并会安装和正确使用. 2.会根据纸带上的点迹计算物体运动的瞬时速度. 3.能运用实验数据描绘v－t图像，并会根据图像说明物体的运动 情况. 4.知道数字计时器的工作原理. 学习目标 技能储备 精析典题 随堂演练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.作用：打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体___ 的仪器. 2.种类：实验室常用的打点计时器有 计时器和 打点计时器两种. 3.工作电源：电火花计时器的工作电源是 V的 (填“交流”或“直流”)电源.电磁打点计时器的工作电源是 V的 (填“交流”或“直流”)电源. 4.时间间隔：当电源频率为50 Hz时，打点的时间间隔都是 s. 一、打点计时器 技能储备 电火花 4～6 电磁 220 交流 动信息 运 交流 0.02 1.粗略表示某点瞬时速度的方法：在打出的纸带上，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移Δx，同时记录对应的时间Δt，就可算出 各点附近的平均速度 ＝ .把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度. 2.练习使用打点计时器 (1)把打点计时器固定在水平桌面上，安装好纸带. (2)接通 (填“直流”或“交流”)电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一系列点迹，然后关闭电源. 二、用打点计时器测量瞬时速度的方法 交流 (3)取下纸带，选择某个清晰的点，往后数出若干个点，如果数出n个点，则第n个与第1个点之间的间隔数为 个，由Δt＝0.02(n－1) s，计算出纸带从第一个点运动到第n个点的时间. (4)用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δx. 3.测量沿斜面运动小车的瞬时速度 (1)把打点计时器固定在斜面的顶端，将一辆系有纸带的小车放置在斜面上.接通打点计时器的电源，让打点计时器开始打点，然后放手让小车带动纸带运动，在纸带上打出一系列的点，记录下小车的运动信息. (n－1) (2)在纸带上选取点迹清晰的一段，将某个能看清的点标为0，以后每隔0.1 s标一个计数点，相邻计数点间的位移为s1，s2，s3，s4，s5.用刻度尺测量相邻计数点间的位移. (3)计算包含某个计数点在内的一段位移Δx，同时记录对应的时间Δt，利用v＝ 计算该计数点的瞬时速度. 4.注意事项 (1)打点前，应使物体停在 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. (2)打点时，应先 ，待打点计时器打点 后，再拉动纸带. (3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源. 靠近 接通电源 稳定 (4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离. (5)为减小实验误差，1、2、3、4…不一定是连续的计时点，可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点的时间间隔T＝ s. (6)计算某计数点的瞬时速度时，一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，vn＝ . 0.1 3.计时原理 (1)记录物体通过一个光电门的时间.当宽度一定的物体通过 时，光线被遮挡，数字计时器开始计时，当物体离开光电门时，数字计时器停止计时，这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间. (2)数字光电门还可以记录物体经过两个光电门之间的时间以及测量物体运动的瞬时速度和平均速度. 三、数字计时器 1.作用：可以将采集信息的时间显示出来的仪器. 2.构成：由 和 组成. 数字计时器 光电门 图1 光电门 例1　(2020·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的_____和_____的仪器.电火花计时器是其中的一种，其工作电压是______，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交流电源的频率为50 Hz时，它每隔_____秒打一次点. 一、打点计时器的使用 精析典题 时间 位移 220 V 0.02 解析　打点计时器是记录运动物体时间和位移的仪器，均使用交流电源，电火花计时器的工作电压是220 V，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点. (2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是____.