1.3 运动快慢的描述－速度－专题 打点计时器的基本认识 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版必修1

打点计时器 目录 CONTENTS 打点计时器的认识 练习使用打点计时器 测速度的三种方法 01 02 03 04 05 04 学习目标 1.认识并了解打点计时器的特点。 2.学会使用打点计时器，并能够根据纸带分析物体运动的平均速度和瞬时速度。 3.了解速度测量的多种方法。 打点计时器的认识 实验室及生活中测量速度的方法很多，但其原理基本上都是测量某一段时间△t内的位移△x,则△x与△t的比就是速度。当然，这是△t这段时间的平均速度。如果测量过程足够短，即足够小，则就可以认为是测量时刻的瞬时速度。 学校实验室中常用打点计时器来记录时间和位移。即可利用打点计时器测量物体运动的速度。 使用打点计时器测速度 使用打点计时器测速度 打点计时器是一种每隔相同的较短时间（例如0.02s)通过打点记录一次做直线运动的物体位置的仪器。目前中学实验室里使用的打点计时器有两种：电磁打点计时器和电火花打点计时器。 电磁打点计时器（常用) 电火花打点计时器 电磁打点计时器 电磁打点计时器是一种使用交流电源的测量时间的仪器。工作电压4-6V，频率为50Hz，相临两点的时间间隔为0.02s。把纸带和运动的物体连在一起，纸带各点的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小。 它是利用电磁作用带动振针振动，从而在纸带上打出一系列点迹 电火花计时器 还有一种打点计时器叫作电火花打点计时器，它的计时原理与电磁打点计时器相同，不过，在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点。 电磁打点计时器 电火花计时器 电源性质 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 电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 电火花计时器比电磁打点计时器更精确 两种计时器 打点计时器的作用 1、测时间（直接测出，电源频率50Hz,每隔0.02s秒打一个点)。 2、测位移（直接测出）。 判断物体的运动规律 通过研究纸带，间接的反映物体运动情况： 1、打出的点越密，则运动越慢； 2、若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。 练习使用打点计时器 操作步骤（以电磁打点计时器为例） (1)了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。 (2)穿好纸带。 (3)启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关电源。 (4)取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点)往后数出若干个点。若数出n个点，这些点划分出来地间隔数是多少？由此计算出纸带从一个点到第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。 计数点和计时点 项目 内容 计数点 如果纸带上的点很多，没必要一一处理，应选取计数点，实际上就是分组处理。 计数点举例 两种点的区别 计时点 打点计时器打出的点 计数点 是从相邻计时点中选出来具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间含有若干个计时点。 两种周期 打点周期 两个相邻计时点的时间间隔，即交变电流的周期，时间为0.02s 计数周期 是指两个计数点的时间间隔，若相邻计数点之间还有(n-1)个计时点，则计数周期为T=(0.02×n)s 纸带点的数据处理 通过实验操作得到一个打满点的纸带，取下纸带，从能看清的某个点开始，如果共有n个点，那么这个点的间隔数为n-1，则纸带的运动时间△t=(n-1)×0.02s 用刻度尺测量出这几个点间的距离△x 把纸带上能看清那个点作为起始点O，从相邻计时点中选取具有代表性的点作为"计数点"，如下图所示的A,B,C 可以依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离 测量纸带的平均速度和瞬时速度 平均速度 利用公式 就可以计算出纸带在这段时间内的平均速度 瞬时速度 如上图所示的某点D的瞬时速度可以由包含D在内的两点间的平均速度表示 即 = (T为计数点的周期) (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉动纸带，应无明显的阻滞现象。 (2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。 (3)手拉动纸带时速度应适中，以防点迹太密或太疏。 4)使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。 (5)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源。 注意事项 测速度的三种方法 一、纸带分析测速度 打点计时器的计数点周期为T,则A、B、C、D.各点的瞬时速度分别为： =