《高中物理 第一章 实验 用打点计时器测速度2 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第一章 实验 用打点计时器测速度2 新人教版必修1（40页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、中国作为世界四大文明古国之一，发明中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器历史悠久。你知道哪些计时器？计时器历史悠久。你知道哪些计时器？沙漏沙漏摆钟摆钟手表手表秒表秒表原子钟原子钟日晷日晷一、两种打点计时器一、两种打点计时器电磁打点计时器电磁打点计时器1 1、电磁打点计时器、电磁打点计时器1 1）构造）构造2 2）原理）原理3 3）工作电压：工作电压：6V6V以下以下直流？直流？交流？交流？接接4-6V4-6V交流电交流电振片振片振针振针接线接线柱柱线圈线圈永久永久磁铁磁铁限位限位孔孔纸带纸带定位定位轴轴复写复写纸纸当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场放
2、在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是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反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来当交变电流的频率是起来当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打时，电磁打点计时器的振针每点计时器的振针每0.02 s打下一个点打下一个点.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN S 4）电磁打点计时器的使用）电磁打点计时器的使用用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面通电，振片带动振针打点若纸带运动，面通电，振片带动
3、振针打点若纸带运动，其上就会留下一行小点其上就会留下一行小点如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算距离上点痕的数目计算穿孔穿孔 压复压复 通电通电 打点打点2 2、电火花计时器、电火花计时器1 1）构造：）构造：2 2）原理：）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生电火花生电火花3 3）工作电压：工作电压：220V220V尖端放电尖端放电4）电火花计时器的使用）电火花计时器的使用使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿
4、使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹的纸带上就打出一行点迹这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小比较小，实验误差也比较小套轴套轴 穿孔穿孔 通电通电 按脉按脉 打点打点电火花计时器是：利用电火花计时器是：利用火花放电火花放电使使墨粉在纸带上打出墨点，而显示出墨粉在纸带上打出墨点，而显示出点
5、迹的计时仪器点迹的计时仪器. .思考：思考：在使用火花打点计时器时，为什么要用上下两条纸带？双层纸上下夹着墨粉纸盘增大摩擦双层纸上下夹着墨粉纸盘增大摩擦, ,使纸使纸带运动带动纸盘转动，充份利用各处墨带运动带动纸盘转动，充份利用各处墨粉粉 , ,两条纸带中，上边的是记录实验结两条纸带中，上边的是记录实验结果的，下边的是起辅助作用的。果的，下边的是起辅助作用的。打点计时器是一种使用打点计时器是一种使用交流电源交流电源的的计时计时仪器仪器，它每隔，它每隔0.02s0.02s打一个点（由于打一个点（由于电源电源频率频率是是50Hz50Hz）。）。 纸带上的纸带上的点表示点表示了相应运动物体在不同了相
6、应运动物体在不同时刻的时刻的位置位置，研究纸带上所打点的间隔，研究纸带上所打点的间隔就可以了解物体运动的情况。就可以了解物体运动的情况。 相同点：打点频率相同相同点：打点频率相同不同点：不同点：A:A:打点方式不同打点方式不同3 3、两种打点计时器的共同点与不同点、两种打点计时器的共同点与不同点电磁打点计时器：是振针上下振动，通过复电磁打点计时器：是振针上下振动，通过复写纸在纸带上打点写纸在纸带上打点电火花计时器：是电火花将墨粉蒸发到纸带电火花计时器：是电火花将墨粉蒸发到纸带上打点纸带运动受阻较小，实验误差较小上打点纸带运动受阻较小，实验误差较小B.B.电源电压不同电源电压不同 电磁打点计时器
7、：电磁打点计时器：6V6V以下交流电以下交流电 电火花计时器：电火花计时器：220V220V交流电交流电C.C.振针打点时与纸带接触，会对纸带产振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；生阻碍作用； 而火花放电基本不会阻碍纸带的运动而火花放电基本不会阻碍纸带的运动电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器电源电源性质性质6V以下交流电源220V交流电源打点打点频率频率打点时间间隔0.02s，频率50hz打点时间间隔0.02s，频率50hz打点打点方式方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点阻力阻力来源来源纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与
8、限位孔、限位盘的摩擦电火花计时器比电磁打点计时器更精确一同学在使用打点计时器时，纸带上点一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（是（ ）A A接在直流电源上接在直流电源上 B B电源电压不稳电源电压不稳C C电源频率不稳电源频率不稳 D D打点针压得过紧打点针压得过紧 二二.练习使用打点计时器练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，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。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。按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3.启动电源，用手水平
9、地拉纸带，纸带上就打出一启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一 行小点。随后立即关闭电源。行小点。随后立即关闭电源。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。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用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离个点的距离.把测量数据填入自己设计的表格中把测量数据填入自己设计的表格中.2.505.498.9913.01单位单位 cm O A B C D表表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度纸带在几段时间中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s
10、-12.500.422.993.504.020.500.580.67三三.用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度cmx/st/)./(1smV 表表2.纸带在几段时间中的平均速度纸带在几段时间中的平均速度012345677.409.4511.4013.4715.6517.6519.6020.030.20.20.20.20.20.20.20.20.3700.4730.5700.6740.7830.8830.9801.00V 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/0.2sv/(ms-1)1.00.80
11、.60.40.2四、纸带处理四、纸带处理：ABCD相等的时间内位移相等相等的时间内位移相等-匀速直线运动匀速直线运动相等的时间内位移增大相等的时间内位移增大-加速直线运动加速直线运动相等的时间内位移减小相等的时间内位移减小-减速直线运动减速直线运动1.判断物体的运动规律判断物体的运动规律下图所示为同一打点计时器打出的下图所示为同一打点计时器打出的4条纸条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条带，其中，平均速度最大的是哪一条A 2 .计算变速直线运动中某段的平均速度计算变速直线运动中某段的平均速度0 A B C D EX1X2X3X4X5XXXXXTXtXXVAB12TXtXXVVDE45表1： 纸
12、带在某段时间内的平均速度点子数点子数n点子间隔点子间隔数数n-1运动时间运动时间t/s位移位移/m平均速度平均速度/ ms 650.100.07700.770D、F两点离两点离E越近，算出的平均速度越接近越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而点的瞬时速度。然而D、F两点过小则测量误两点过小则测量误差增大。应该根据实际情况选取这两个点。差增大。应该根据实际情况选取这两个点。3 .用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度 打点计时器所用电源的频率为打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所
13、示，纸带在的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度间的平均速度为为_m/s，在，在A、D间的平均速度为间的平均速度为_m/s，B点的瞬时速度更接近于点的瞬时速度更接近于_m/s.(保留两位有效数字保留两位有效数字)0.350.350.42012345表表1 1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度区间区间0-11-22-33-44-50-50.060.060.060.060.060.302.689.002.251.801.351.000.1670.2250.3000.3750.4470.300每隔两点选一个点每隔两点选一个点表表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速
14、度手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置012345t/s00.240.180.120.060.300.1250.2500.1880.4880.3500.413x0 x1x4x5x/mV/m.s-10.50 0.75 1.001.401.651.95选择每个点取一个计数点选择每个点取一个计数点如图如图1 14 46 6所示是一条利用打点计时器打出所示是一条利用打点计时器打出的纸带，的纸带，0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6是七个计数点，是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到各计数点到0 0的距离如图所示，则打计数点的距
15、离如图所示，则打计数点1 1、4 4时纸带的瞬时速度分别为时纸带的瞬时速度分别为_、_ 图图1 14 46 6如图是甲、乙两物体运动的速度图象，正确的是如图是甲、乙两物体运动的速度图象，正确的是A物体甲处于静止状态物体甲处于静止状态B物体乙刚开始时以物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运的速度与甲物体同向运动动C物体乙在最初物体乙在最初3 s内的位移是内的位移是10 mD物体乙在最初物体乙在最初3 s内的路程是内的路程是10 mBD0 0t tv v 一物体的一物体的 v-tv-t 图如下所示，则下列说法正图如下所示，则下列说法正确的是确的是A.物体做曲线运动物体做曲线运动 B.物体做
16、直线运动物体做直线运动C.物体做往复运动物体做往复运动 D.物体一直向一个物体一直向一个方向运动方向运动某物体的运动规律如图所示，下列说法中正某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是（确的是（ ）A A物体在第物体在第1 s1 s末运动方末运动方向发生变化向发生变化B B第第2 s2 s内、第内、第3 s3 s内的速内的速度方向是相同的度方向是相同的C C物体在第物体在第2 s2 s内返回出内返回出发点，向反方向运动发点，向反方向运动D D在这在这7 s7 s内物体的位置内物体的位置始终不会为负值始终不会为负值D D我国使用的交流电的频率是我国使用的交流电的频率是50 Hz50 Hz，而美
17、国使用的，而美国使用的交流电的频率为交流电的频率为60 Hz60 Hz，同样的纸带实验，纸带长，同样的纸带实验，纸带长度、拉动纸带的速度完全相同，在我国和美国两度、拉动纸带的速度完全相同，在我国和美国两地区地区所得到的纸带上被打点的个数所得到的纸带上被打点的个数( () )A A一样多一样多B B在美国多在美国多C C在我国多在我国多 D D不能确定不能确定B若一质点从若一质点从t=0开始由原点出发，其开始由原点出发，其v-t图象图象如图所示，则该质点如图所示，则该质点()A当当t1 s时，时，离原点最远离原点最远B当当t2 s时，时，离原点最远离原点最远C当当t3 s时，时，回到原点回到原点D当当t4s时，回到原点时，回到原点BD用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为t10.29 s，通过第二个光电门的时间为t20.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小。
高中物理 第一章 实验 用打点计时器测速度2 新人教版必修1
