1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度 课件 -2023-2024学年高一上学期物理教科版（2019）必修 第一册

Experiment: The speed of the car is measured with a timer 第一章第 节 4 实验 用打点计时器测量小车的速度 1 目录 contents 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 两种打点计时器 01 02 03 04 2 01 contents 两种打点计时器 Two kinds of timer 3 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 打点计时器 打点计时器是一种计时仪器 每隔0.02s打一个点 电源 交流电源 50Hz 周期 0.02s 电磁 打点计时器 电火花 打点计时器 打出的纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置 研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况 打点计时器的作用 匀速 加速 减速 间距相等 间距增大 间距减小 4-6V 220V 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 电磁打点计时器 4-6V交流电 工作原理 电磁打点计时器使用低压交流电源工作，想一想能不能使用直流电源，为什么？ 电磁打点计时器 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 电火花打点计时器 220V交流电 工作原理 从原理上考虑，电火花计时器与电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？ 电火花打点计时器 02 contents 测量纸带的平均速度和瞬时速度 Measure the average speed and instantaneous speed of the paper tape 7 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息 思考 时间 研究纸带间距距离 → 研究物体运动 位移 电源频率50Hz 每隔_________秒打一个点 匀速 加速 减速 间距相等 间距增大 间距减小 0.02s 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 工作原理 测量纸带的平均速度和瞬时速度 平均速度 瞬时速度 怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度 问题1 G △x 0.1s 问题2 如何测量E点的瞬时速度 △x △t E D F E D G F E D G F E D 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 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 计算平均速度和瞬时速度 纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T 如何计算1点到3点之间的平均速度 如何计算3点时的瞬时速度 计算平均速度 计算瞬时速度 需要测量什么物理量 位移 时间 03 contents 实验过程 Experimental process 12 小车 细绳 附有滑轮的长木板 打点计时器 刻度尺 坐标纸 实验器材 纸带 实验 实验设计 使小车拉动纸带运动，用打点计时器按相同的时间间隔在纸带上打出一系列点迹，这些点迹对应着各时刻小车的位置。 通过测量各个时刻小车的位置，算出相邻时刻间的位移，我们就可以算出小车的速度了 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 实验操作 安装实验器材 注意把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下 使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关 打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。纸带上会留下一系列点迹 先接通电源，后释放打点计时器 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 数据处理 求平均速度和瞬时速度 记时点：打点针打出的点 工作频率为50Hz，相邻两个记时点之间的的时间间隔为0.02s。 记数点： 每隔4个记时点取1个记数点 每5个记时点取1个记数点 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 两种打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 实验过程 典例分析 数据处理 描绘v—t图像 作图步骤 建立平面直角坐标系 描点 用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来 拟合曲线 04 contents 典例分析 Canonical analysis 17 典例分析 某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点： (1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动_____ 加速运动 (2)B点的瞬时速度为 从O点开始，纸带上的点迹越来越疏，说明物体运动的速度越来越大，即物体做加速运动 0.252m