1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第一章 运动的描述 第4节 测量直线运动物体的瞬时速度 一、打点计时器 1.电火花打点计时器：工作原理是利用火花放电在纸带上打出一列点迹，工作电压为220 V，当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点。 2.电磁打点计时器 （1）原理：在线圈和永久磁铁的作用下，振片上下振动，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，此时，如果纸带运动，振针就会通过复写纸在纸带上打出一列小点。 （2）要使打点计时器正常工作，需要接通6V低压交流电源。 （3）当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点的时间间隔为0.02 s。 3.打点计时器的比较 电磁打点计时器 电火花计时器 原理 电源 打点周期 优缺点 电磁作用下振针振动打点 脉冲电流经放电针、 墨粉纸盘放电打点。 4-6V交流电源 220V交流电源 0.02s（频率：50HZ） 振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦，系统误差较大 阻力极小， 系统误差较小 4.注意事项 （1）电磁打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整振针距复写纸片的高度，使之增大一点；如出现漏点，应减小振针距复写纸片的高度；如出现双点，是振针出现了松动；如出现等时性不良，一般要换计时器才能完成实验。 （2）使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。 （3）释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。 （4）使用电火花打点计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。 二、用打点计时器测量瞬时速度的方法 (1)实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源(频率是50 Hz，电火花计时器使用220 V交流电源，频率也为50 Hz) (2)实验步骤 ①把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。 ②把电磁打点计时器的两个接线柱接到4~6 V的低压交流电源上。 实验1：练习使用打点计时器 ③接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。随后立即关闭电源。 ④取下纸带，从能看得清的某个点开始(起始点)，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点与第1个点之间的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间Δt=(n-1)×0.02 s。 ⑤用刻度尺测量出从起始点到第n个点间的距离Δx。 ⑥利用公式v=计算出纸带在这段时间内的平均速度。 在纸带上选取一段清晰的点迹，测量数据和计算填入表格。 实验2：测量沿斜面运动小车的瞬时速度 （1）如图所示，把打点计时器国定在斜面的顶墙，将一辆系有纸带的小车放置在斜面上，接通打点计时器的电源，让打点计时器开始打点，然后放手让小车带动纸带运动，在纸带上打出一系列的点，记录下小车的运动信息. （2）在纸带上选取点造清晰的一段，将某个能看清的点标为0，以后每隔0.1s标一个计数点，相邻计数点间的位移为s1，s2，s3，s4，s5，用刻度尺测量相邻计数点间的位移，将测量结果填入表中。 （3）计算包含某个计数点在内的一段位移Δx，同时记录对应的时间Δt(电源的频率f=50 Hz)，利用 计算该计数点的瞬时速度，将结果填入表中。 根据表中的数据，在图中作出v-t图像(以0计数点作为计时起点)，并根据图像说明小车的运动情况。 三、数字计时器 1.光电门：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。 2.原理：当物体通过光电门时，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。 记录物体通过一个光电门的时间，光线遮挡，开始计时；物体离开，停止计时。记录时间为t。 测量物体通过光电门位置的瞬时速度 测量物体的遮光宽度，记录位移为d。 物体通过光电门位置的瞬时速度为： 测量物体经过两个光电门之间的平均速度 测量两个光电门之间的距离，记录为s。 物体通过两个光电门的平均速度为： 记录物体通过两个光电门的时间，记录时间为 2.用打点计时器测量瞬时速度的方法 实验1：练习使用打点计时器 实验2：测量沿斜面运动小车的瞬时速度 1.打点计时器的使用原理及结构 电磁打点计时器 电火花打点计时器 数字计时器 1.(多选)对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是（ ） A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电 B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉　 AB 2.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点迹,下列关于纸带上点迹的说法中错误的是( ) A.点迹记录了物体运动的时间 B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状 D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况 C 3.某同学使用打点计时器所得到的一条纸带如图所示。图中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点。根据纸带判断,以下说法正确的是( ) A.左端与物体相连,相邻两计数点间时间间隔为0.02 s B.左端与物体相连,相邻两计数点间时间间隔为0.1 s C.右端与物体相连,相邻两计数点间时间间隔为0.02 s D.右端与物体相连,相邻两计数点间时间间隔为0.1 s B FormatFactory : www.pcfreetime.com $