1.4 实验：用打点计时器测速度 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1

打点计时器的使用及平均速度和瞬时速度的计算 电磁打点计时器 电火花计时器 学习了时间和位移以后，我们进一步来用时间和位移来描述物体的运动，如何通过实验来记录物体的位置随时间变化的情况呢？ 一位同学手拿一支彩色水笔，手可以上下动，但不要左右动；另一位同学牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在笔下沿着直线向前移动。拿笔的同学看着表，每隔1s用笔在纸上点一个点。两位同学配合点完纸带后，用直尺测量各点迹到出发点的位移，并在点迹旁标出打下这个点迹时的时刻。 将刚才实验中人工打点自动化，就制成打点计时器。 让一个小车在重物的牵引下运动起来，在小车后面连上纸带，用打点计时器在纸带上记录运动信息。得出的纸带如图所示。 电磁打点计时器 电火花计时器 电源 性质 8 V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 纸带与限位孔摩擦 电火花计时器比电磁打点计时器更精确 用打点计时器获取物体运动的信息 学习了时间和位移以后，我们进一步来用时间和位移来描述物体的运动，如何通过实验来记录物体的位置随时间变化的情况呢？ 一位同学手拿一支彩色水笔，手可以上下动，但不要左右动；另一位同学牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在笔下沿着直线向前移动。拿笔的同学看着表，每隔1s用笔在纸上点一个点。两位同学配合点完纸带后，用直尺测量各点迹到出发点的位移，并在点迹旁标出打下这个点迹时的时刻。 将刚才实验中人工打点自动化，就制成打点计时器。 让一个小车在重物的牵引下运动起来，在小车后面连上纸带，用打点计时器在纸带上记录运动信息。得出的纸带如图所示。 一、安装仪器 1、将打点计时器固定在长木板远离滑轮的一端 2、将纸带穿过限位孔安装，另一端连接小车 3、小车要放在打点计时器的一端 二、开始实验 1、接通电源 2、打开打点计时器 3、释放小车 4、关闭电源 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（可先统一测量点到起始测量点O之间的距离），读数时应估读的毫米的下一位 1、测位移 数据处理:测量小车的平均速度和瞬时速度 △t ＝? 2、测时间 计时点 △t ＝? 计数点 1、计时点：打点计时器在纸带上打出的每个点迹叫做计时点，我们用的打点计时器两个相邻点迹（计时点）的时间间隔个0.02s。 2、计数点：为了方便研究运动规律，从纸带上有规律的取出部分计时点，并加以标号，这些被取出并标号的计时点叫做计数点。 3、计算平均速度 AB AC AD AE AF AG 0.95 2.90 3.15 4.60 6.15 7.65 单位：cm 0.32 m/s 如何测出E点的瞬时速度？ D F D D F 原则：准确性 可行性 F 3、计算瞬时速度 AB AC AD AE AF AG 0.95 1.95 3.15 4.60 6.15 7.65 单位：cm AB BC CD AE AF AG 0.95 1.00 1.20 1.45 1.55 1.50 0.32 m/s？ 单位：cm B C D E F 0.24 0.28 0.33 0.38 0.38 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 单位：m/s 单位：s A-G的平均速度最接近0.32 m/s 思想方法:极短时间内，平均速度可近似代替某点的瞬时速度.所取的时间间隔越小，算出的平均速度越接近该点的瞬时速度. B C D E F 0.24 0.28 0.33 0.38 0.38 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 速度时间图像 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24 0.28 0.33 0.38 0.38 1、如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_________m/s，在A、D间的平均速度为_________m/s，B点的瞬时速度更接近于___________m/s 。 0.35，0.42，0.35 注意单位换算！ 习题演练 2、下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 （1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________s。 （2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s =______cm。 （3）C点对应的速度是___m/s；(结果保留三位有效数字) 0.02s，0.70cm，0.100m/s 注意单位换算！ 如图是条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6