1.4实验：用打点计时测速度课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版必修1

第四节 实验：用打点计器测速度 第一章 运动的描述 展示细节有助于更好的研究运动过程 第一章 运动的描述 同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动，拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带（如每秒1次） 你们配合的好吗？ 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 一、打点计时器 1.电磁打点计时器的原理：当给打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，这样振针便在纸上打下一系列的点。 第一章 运动的描述 电磁打点计时器 工作电压：_________________。 打点周期：_________________。 打点方式： ________________。 记录信息：_________________。 交流电6V以下 利用振动的振针打点 T = 0.02s 时间和位移 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 放电针 纸盘轴 电源开关 墨粉纸盘 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 2.电火花计时器的原理：给电火花计时器接220V的电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花放电，于是在纸盘上打出一系列的点。 第一章 运动的描述 电火花计时器 工作电压： 。 打点周期： 。 打点方式： 。 记录信息： 。 交流电220V 利用火花放电打点 T = 0.02s 时间和位移 第一章 运动的描述 第一章 运动的描述 两种计时器的比较 电磁打点计时器 电火花计时器 电源 6V以下交流电源 220V交流电源 打点频率 打点时间间隔0.02s、频率50Hz 打点方式 振针通过复写纸在纸带上打点 火花放电使墨粉在纸带上成点 阻力来源 纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦 纸带与限位孔、限位盘的摩擦 精确比较 电火花计时器比电磁打点计时器更精确 第一章 运动的描述 打点计时器的作用 （1）直接测出： A、两点间的时间间隔： ①f为50Hz时，相邻两点的时间间隔△t=1/f=0.02s ②若共有n个点，则有 个时间间隔； 若两点间间隔n个点，则有 个时间间隔。 B、两点间位移： （2）间接测出：纸带速度 n-1 n+1 第一章 运动的描述 O A B C 第一章 运动的描述 二、纸带上的点 1.计时点：打点计时器实际打的点，两计时点间的时间间隔为0.02s。 2.计数点：人为选定的计时点，两计数点间的时间间隔为0.02ns。 第一章 运动的描述 练习使用打点计时器 1.把打点计时器固定在桌子上。 2.把纸带安装好。 3.启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。 4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个到第n个点的运动时间。 5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。 第一章 运动的描述 问题1：振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整? 1.检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其原来位置。 2.可能是复写纸该换新的了。 3.可能是振动片的振幅太小，可调整振动片的位置。 4.可能是振针的位置太高，调整振针的位置。 5. 电压在4V和6V的情况下，打点的清晰度有点差别，电压高的时候稍清晰。 第一章 运动的描述 问题2：开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处? 因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏。 第一章 运动的描述 问题3：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度? 测出两个点间的距离，数一下这两个点间共有多少个时间间隔，即有多少个0.02s，用这个总距离去除以所用的时间。 第一章 运动的描述 问题4：电磁打点计时器使用低压交流电源工作，能不能使用直流电源，为什么? 工作原理是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期