1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 课件 -2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第四节 测量直线运动物体的瞬时速度 第一章 运动的描述 授课教师：刘桂萍 2024.9.12 情景：直线行驶的汽车，如何描述其在某一位置的瞬时速度？ 定义式： 足够短的时间内，可以用测量包含这一点在内的平均速度来近似代替 测量直线运动物体的瞬时速度需要记录哪些物理量？ 电火花计时器 电磁打点计时器 工作电源 220 V d 4~6V a 打点方式 打点周期 0.02 s（使用频率为50Hz的交流电时），T= 记录信息 位移、时间 图示 交流电 交流电 周期性放电 振针周期性上、下振动 思考： 1.纸带上的点与物体的位移和时间是如何对应的？ 2.怎样将纸带上的点转化成相关的数据？ 3.怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？ 思考3：如图在纸带1和纸带2的测量中，哪种情况更接近E点的瞬时速度？为测量E点的瞬时速度Δx越小越好吗？ 2.假设交流电源的频率是80Hz，那么它将每隔多长时间打一次点？ 讨论与交流 正弦式交流电 直流电不具备周期性变化的特点 1.为什么打点计时器不能使用直流电源？ 1.实验目的：测量沿斜面运动小车的瞬时速度。 2.实验原理： 实验：测量沿斜面运动小车的瞬时速度 3.实验器材：长木板、垫木、小车、电火花计时器、纸带、墨粉纸盘、 、 。 220V交流电源 毫米刻度尺 = 4.实验步骤： （1）把打点计时器固定在斜面的顶端，将纸带的一端固定在小车后面，另一端穿过限位孔并位于墨粉纸盘的下面，将小车放置在斜面上靠近打点计时器的位置， 检查小车、纸带、限位孔是否处于 。 （2）先 ，让打点计时器开始打点，再 ，纸带上打出一系列的点。 然后关闭电源，取下纸带。 （3）在纸带上选取一段清晰的点迹，测量数据，记录数据。 同一直线 接通电源 释放小车 （1）在纸带上选取点迹清晰的一段，将某个能看清的点标为0，以后每5个点（或每隔4个点）标一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔是 。 5.数据记录与处理： 0 1 2 3 4 T=0.10s 计数点：可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点 计时点：打点计时器实际打出的点 0 1 2 3 4 s1 s2 s3 s4 （2）用刻度尺测量出相邻计数点间的位移为s1、s2 、s3、s4，将测量结果填入表中。 读数需要注意： ①读数时应估读到毫米的下一位。 ②单位换算： 例如：s1= 1.60cm=0.0160m 1cm=0.01m （3）求出各点的瞬时速度 计数点1的瞬时速度v1= （用s1、s2和T表示）以此类推，分别求出打下计数点1、2、3 时小车的瞬时速度，记录在表中。 0 1 2 3 4 s1 s2 s3 s4 作图 选择合适的单位长度 描点、连线 根据图像说明小车的运动情况 作图： 思考4：主要误差来源？ 数字计时器 数字计时器是将采集信息的时间显示出来的仪器 总结 实验目的：测量直线运动物体的瞬时速度 位移：刻度尺 时间：打点计时器 打点 分析纸带 计算 　例1：打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。 (1)甲图是　 　 　　(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)；  电磁打点计时器 (2)关于如图两种打点计时器，下列说法中正确的是　　　。  A.甲使用直流电源，乙使用交流电源 B.甲、乙的工作电压分别为4~6 V和220 V C.当电源频率为50 Hz时，它们都是每隔0.02 s打一个点 D.乙工作时，应先让纸带运动，再接通电源 BC (3)如图丙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，测得s1=1.22 cm、s2=2.00 cm、s3=2.78 cm、s4=3.62 cm、s5=4.40 cm、s6=5.18 cm。 ①相邻两计数点间的时间间隔为T= 　　s。  0.1 ②计数点2、4之间的平均速度大小v24=　　 m/s。 ③打点计时器打下计数点3时，纸带的速度大小v3=　　　 m/s。   0.32 0.32 例2：“用光电门研究物体的运动”的实验中，气垫导轨上的滑块通过光电门时，滑块上的遮光条将光遮住，数字计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度，滑块通过光电门时的瞬时速度大小可近似为遮光条的宽度与遮光时间的比值。 (1)若某次实验记录的遮光时间为Δt，测得遮光条的宽度为d，则此次实 验中滑块通过光电门时的瞬时速度大小可表示为v=　　(用对应物理量的符号表示)。  (2)为使(1)中结果更接近滑块通过光电门时的瞬时速度，下列措施可行的是　　(填选项前的字母)。  A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.减小气垫导轨与水平面的夹角 B 奖励：笔记作业5：T4、5、6、8 $$