人教版 高一物理必修一 第一章 运动的描述 第四节 实验：用打点计时器测速度 （2份打包）

第4节 用打点计时器侧速度 一 电磁打点计时器和电火花计时器 1.电磁打点计时器 （1）电磁打点计时器是一种用连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。它使用交流电源，工作电压在以下。当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s 打一个点 一 电磁打点计时器和电火花计时器 （2）构造 （3）工作原理：电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器。 2.电火花计时器 （1）电火花计时器使用交流电源，工作电压是。 （2）构造 2.电火花计时器 （2）构造 （3）计时原理 由交变电流转化为脉冲交流电放电。当电源的频率为时，它每隔打一个点 电火花计时器工作时纸带受阻力较小，应优先选用 二 打点计时器的使用 1．把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，复写纸套在轴上压在纸带的上面。 2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面． 二 打点计时器的使用 3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源． 二 打点计时器的使用 4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有个点，则用计算出纸带的运动时间 6. 利用公式计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中． 7. 数据处理 5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离， 考点一 打点计时器的操作 例1：使用打点计时器时应注意 （ ） A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面 B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带 C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行 D．打点计时器只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源 答案 B C D 例2：某学生在用打点计时器作测定匀变速直线运动的实验时，其开始时的装置图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来 例2： 解析：电磁打点计时器必须接交流电，而图上所接为直流电源，显然是个错误．开始时，小车离定滑轮端太近，向前运动的余地太小，致使纸带上留下的计时点过少，使实验无法正常进行，这是不妥的，应让小车靠近打点计时器． 例3：当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中正确的是（） A．点痕记录了物体运动的时间 B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状 D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 答案 A B D 三 用打点计时器测量瞬时速度 求点的瞬时速度可用或间的平均速度代替，但显然用间的平均速度表示是更精确。然而如果两点距离过小则会使测量的位移误差增大，应该根据实际情况选取。 由 可知，用平均速度代替瞬时速度的条件是 这实际上是极限思想 考点二 利用纸带求速度 例4：一打点计时器在纸带上依次打出等一系列的点,测得距离.通过计算说明在打点的时间间隔内,纸带是否做匀速直线运动.如果是,则求速度；如果不是,则求平均速度.已知打点时间间隔为 而这几段所用的时间是相等的,所以不是匀速直线运动, 例5：一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带，如图所示。纸带上有七个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米。 1 2 3 4 5 6 0 （1）计算点之间的平均速度； （2）打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少？ 解析： 1 2 3 4 5 6 0 点之间的平均速度 （2）当打点计时器打第4个点时，小车的瞬时速度应当最接近于点间的平均速度。 考点三 打点计时器的故障分析 例6：在使用电磁打点计时器时,若纸带上出现了下列情况,是什么原因,请指出调节方法。 （1）打点不清晰，不打点 （2）打出的是短线,而不是点 （3）打双点 现象 原因 调节的方法 1.把振针适当调低 打的不清晰，不打点 1.振针过高 2.电压太低 2.调高电压 3.复写纸用得太久 3.换新的复写纸 打的不是点，是线段 1.振针过低 1.把振针适当调高一些 2.所加电压太高，使振幅过大 2.适当调低电压 1.把振针固定 打双点 1.振针松动 解析： $$一：用图像研究物体的运动 （1）图像 ①图像的作法 图像的意义 直观地反映了速度随时间的变化情况，但它并不是物体运动的轨迹 截距表示开始速度的大小和方向 ③匀速直线运动的图像 匀速直线运动的图像是与时间轴平行的直线 从图像中不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移 甲 乙 图像的应用 表示速度的大小和方向 表示位移的大小和方向 考点四 速度图像的理解及应用