内容正文:
主讲老师:
粤教版(2019)高中物理必修第一册课件
第一章 运动的描述
第4节 测量直线运动物体的瞬时速度
物思理
目录
1、打点计时器
2、用打点计时器测量
瞬时速度的方法
3、频闪照相
4、数字计时器
第4节测量直线运动物体的瞬时速度
物思理
2
动手小实验:
二人一组,其中一人拿着笔每隔相等的时间打一次点,另一人将一张纸放在笔下拖动,让笔在纸上打出点,观察纸上的点迹,若每一秒打一次点,则可从纸上获取什么信息?
新课引入
物思理
一种记录物体运动位移和时间的信息的仪器。
电火花打点计时器
一、打点计时器
电磁打点计时器
物思理
电磁打点计时器
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
低压交流电 4-6V
利用振动的振针打点
T = 0.02s
时间和位移
频率50Hz,每隔0.02秒打一次点。
工作原理:接通交流电源后,振针上下振动,振针就通过复写纸在运动的纸带上打下一系列的点.
物思理
电火花计时器
工作电压: .
打点周期: .
打点方式: .
记录信息: .
交流电220V
利用火花放电打点
T = 0.02s
时间和位移
基本原理:接通交流电,放电针每隔一个固定的时间(即周期)放电产生的火花在运动的纸带上打出一系列的点。
频率50Hz,每隔0.02秒打一次点。
物思理
2.假设交流电源的频率是80Hz,那么它将多长时间打下一个点?
1.为什么打点计时器不能使用直流电?
物思理
1、测量 D、F两点间的位移为:
2、测量 D、F两点间的时间为:
3、E点速度近似等于D、F两点间的平均速度:
二、用打点计时器测量瞬时速度的方法
【思考问题】如何测出E点的瞬时速度?
在直线运动中,要测量物体在某一点的瞬时速度,可以用测量包含这一点的平均速度来近似替代.
物思理
D,F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度,
然而距离过小,测量误差会增大.故应该根据实际情况选取这两个点。
原则:准确性 可行性
二、用打点计时器测量瞬时速度的方法
问题1:如何测出E点的瞬时速度?
问题2:D、F两点是不是越近越好呢?
物思理
实验1、练习使用打点计时器
物思理
(1)把打点计时器固定在斜面的顶端,将一辆系有纸带的小车放置在斜面上。接通交流电源,让打点计时器开始打点,释放小车,纸带上打出一系列的点。纸带记录下小车的运动信息。
实验2、测量沿斜面运动小车的瞬时速度
物思理
(2)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.
实验2、测量沿斜面运动小车的瞬时速度
(3)利用 计算各计数点的瞬时速度。
物思理
(3)利用 计算各计数点的瞬时速度。
(4)根据表中数据作出 图像
实验2、测量沿斜面运动小车的瞬时速度
物思理
【作业】第23页课后习题第5题
0, 1点的间距x1=5.18cm
1, 2点的间距x2=4.40cm
2, 3点的间距x3=3.62cm
3, 4点的间距x4=2.78cm
4, 5点的间距x5=2.00cm
5, 6点的间距x6=1.22cm
物思理
三、频闪照相
1.这张照片里的青蛙是一只的相还是多只的相?你知道这张照片是怎么拍出来的吗?
2.青蛙的速度如何变化,如果知道相机每0.02s曝光一次,能不能求出青蛙在某个位置的速度?
物思理
可以将采集信息的时间显示出来的仪器
四、数字计时器
1.计时装置:由数字计时器和光电门组成.
2.基本原理:由数字计时器和光电门组成的计时装置。光电门一边安装发光装置,另一边安装光线接收装置,都与数字计时器连接。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.
3.数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间。
物思理
(1)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.
1、测量物体通过光电门位置的瞬时速度
(2)测量物体的遮光宽度,记录位移为d.
(3)物体通过光电门位置的瞬时速度为:
四、数字计时器
物思理
2、测量物体经过两个光电门之间的平均速度
(2)测量两个光电门之间的距离,记录为s.
(3)物体通过两个光电门的平均速度为:
(1)记录物体通过两个光电门的时间:记录时间为 .
四、数字计时器
物思理
1.下列关于打点计时器的说法中不正确的是( )
A.打点计时器使用低压直流电源
B.电磁打点计时器使用低压交流电源
C.使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s
D.电火花打点计时器使用220 V交流电源
A
练习
物思理
2.电磁打点计时器的打点周期取决于 ( )
A.交流电压的高低
B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱
D.振针与复写纸间的距离
B
练习
物思理
3.关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B. 在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C. 使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大
D. 纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢
D
练习
物思理
课本第23页课后习题
物思理
【作业】第23页课后习题第5题答案
0.60
0.40
1.20
1.00
0.80
0, 1点的间距x1=5.18cm
1, 2点的间距x2=4.40cm
2, 3点的间距x3=3.62cm
3, 4点的间距x4=2.78cm
4, 5点的间距x5=2.00cm
5, 6点的间距x6=1.22cm
物思理
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物思理
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