1.3 专题 使用打点计时器测量直线运动物体的瞬时速度 课件 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第一章 运动的描述 专题 使用打点计时器测量直线运动物体的瞬时速度 电火花打点计时器 工作电压：220V的交流电源 工作频率：50Hz（每秒打50次点） 打点周期：0.02s（每0.02秒打一次点） 基本原理：当接通电源，按下脉冲输出开关时，打点计时器发出的脉冲电流经过放电针、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。 电磁打点计时器 工作电压：4~6V的交流电源 工作频率：50Hz（每秒打50次点） 打点周期：0.02s（每0.02秒打一次点） 基本原理：当接通电源后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动， 于是振针通过复写纸在运动的纸带上打出一行点迹。 实验步骤 1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。 2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。 思考 先启动电源，还是先释放纸带？ 先启动电源，后释放纸带！！！ 实验步骤 1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。 2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。 3、先启动电源，后释放纸带，纸带上就打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。 4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。 思考 什么是计数点，什么是计时点？ 0 1 2 3 0 1 2 3 处理后的纸带 实际的纸带 （还有4个点未画出） (每隔四个点取一个计数点） （每五个点取一个计数点） T = 0.02 x 5 = 0.1s 两个计数点之间的时间是多少？ 实验步骤 1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。 2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。 3、先启动电源，后释放纸带，纸带上就打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。 4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。 5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。 6、 在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。 点数n/个 点间隔数（n-1）/个 时间 /s 位移 /m 0 1 2 3 设计表格 思考 纸带上点的疏密程度和物体的速度有什么关系？ 纸带点迹稀疏运动快，点迹密集运动慢,点迹均匀是匀速。 例题 匀速 匀速 加速 减速 描述下图所示每条纸带记录的物体的运动情况． 纸带运动方向 思考 如何计算E点的瞬时速度？ D F △t △x 瞬时速度：物体在某一时刻（或某一位置）的平均速度 思想方法:用某段时间内的平均速度近似代替这段时间内某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点，计算出的瞬时速度就越精确。 用包含该点在内的最小位移的平均速度代替。 (1)相邻两计数点间的时间间隔为T＝__________ s。 (2)计数点2、4之间的平均速度v24＝__________ m/s。 (3)打点计时器打计数点3时，小车的速度大小v3＝__________ m/s。 例题 如图是实验中得到的一条纸带，从0点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得x1＝1.22 cm，x2＝2.00 cm，x3＝2.78 cm，x4＝3.62 cm，x5＝4.40 cm，x6＝5.18 cm。 数字计时器 如图是由数字计时器和光电门组成的计时装置。 基本原理：光电门的外形像门，其一边安装发光装置，另一边安装光线接收装置，并都与数字计时器连接。当宽度一定的物体通过光电门时，光线被遮挡，数字计时器开始计时，当物体离开光线时停止计时，这样就可以记录物体遮挡一个光电门光线的短暂时间。数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间。 思考 如何使用数字计时器和光电门计算物体经过某个光电门的瞬时速度和经过两个光电门之间的平均速度？ 课堂总结 两个打点计时器 两个点 两个速度的测量 电火花计时器 电磁打点计时器 计时点 计数点 瞬时速度 平均速度 $$