高中物理-第1章-第4节-实验用打点计时器测速度课件-新人教版必修1课件.ppt

1、第一章第一章 物体的运动物体的运动第四节第四节 实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度 通过高频照相机对撑高跳动作细节的展示，了解物体在极短时间内的运动状况，有助于了解物体的运动。怎样得到物体在极短时间内的运动状况呢？自然而然地导入新课。 本节课的重点一是打点计时器的原理和应用，课件利用金太阳好教育云平台备课中心素材视频电磁打点计时器和电火花打点计时器详细、清晰的讲解了两种计时器的构造、原理及其用法；二是利用打出的纸带求出瞬时速度，和用图象表示速度的方法，研究物体的运动，这也是本节课的难点。对于重点知识和典型题型都设计一个典例探究，典例探究后接一个练一练，以加深学生的理解。练一练可以

2、根据课堂时间情况自由安排。最后，再设计4-5个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。 1. 学会使用打点计时器。学会使用打点计时器。2. 学会利用打出的纸带求瞬时速度。学会利用打出的纸带求瞬时速度。3. 能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况.。4. 会用图象表示速度随时间变化的规律，会会用图象表示速度随时间变化的规律，会利用图象求利用图象求瞬时速度。瞬时速度。重点难点：重点难点：1. 打点计时器的正确使用。打点计时器的正确使用。2. 掌握测速度的方法。掌握测速度的方法。3. 利用图象求瞬时速度。利用图象求瞬时速度。仔细体会下面几张图片

3、仔细体会下面几张图片怎样展示运动的更多细节怎样展示运动的更多细节呢呢？展示细节，有助于更好的研究过程展示细节，有助于更好的研究过程。一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器1. 1. 电磁打点计时器（构造、用法及原理） 利用视频介绍电磁打点计时器利用视频介绍电磁打点计时器2. 2. 电火花计时器（构造、用法及原理） 利用视频介绍电火花打点计时器利用视频介绍电火花打点计时器安装电火花计时器1. 测时间（直接测出，电源频率 50 Hz，每隔 0.02 s秒打一个点）。2. 测位移（直接测出）。3. 测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。打点计时器有什么作用？打点计时器有什么作用

4、？二、练习使用打点计时器二、练习使用打点计时器1 1. .固定打点计时器；固定打点计时器；2 2. .装好纸带，连接好电源；装好纸带，连接好电源；3 3. .启动电源，拉纸带，打完点后立即关闭电源，取下纸带。启动电源，拉纸带，打完点后立即关闭电源，取下纸带。1. 打点计时器使用的是交流电。打点计时器使用的是交流电。电磁电磁打点计时器用打点计时器用4 6 V 的低压交流电，的低压交流电，电火花电火花计时器使用计时器使用220 V的交流电。的交流电。2. 使用计时器打点时，应使用计时器打点时，应先接通电源先接通电源，待打点计时器稳定，待打点计时器稳定 后，后，再拉动纸带再拉动纸带。3. 打点计时器

5、在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到 打出的是打出的是短横线短横线，应，应调整一下振针调整一下振针距复写纸片的高度使距复写纸片的高度使 之增大一点。之增大一点。4. 使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好， 墨粉纸盘夹在两纸带之间墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时，应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。让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。题型题型1 1：打点计时器的使用：打点计时器的使用例例 1. 电火花计时器工作时使用电火花计时器工作时使用_电源，工作电压

6、为电源，工作电压为 _V，工作时的基本步骤是：，工作时的基本步骤是：当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器将电源线插入插座将电源线插入插座把纸带从墨粉纸盘下面穿过把纸带从墨粉纸盘下面穿过接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是上述步骤正确的顺序是 。交流交流220 1. 某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，请你判断一下这可能是因为图所示，请你判断一下这可能是因为 ()A. 打点计时器错接在直流电源上打点计时

7、器错接在直流电源上B. 电源的电压不稳电源的电压不稳C. 电源的频率不稳电源的频率不稳D. 振针压得过紧振针压得过紧D 1. 判断物体的运动规律判断物体的运动规律通过研究纸带，间接的反应物体运动情况：通过研究纸带，间接的反应物体运动情况：1. 打出的打出的点越密点越密，则，则运动越慢运动越慢；2. 若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。 三 、 纸 带 处 理三 、 纸 带 处 理2. 测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）（1 1）要测的量：某段时间）要测的量：某段时间 ，以及对应的位移，以及对应

8、的位移（2 2）关系式：）关系式：txxvtxt 3. 计算变速直线运动中某点的瞬时速度计算变速直线运动中某点的瞬时速度O A B C D E F根据下面这条纸带，如何求根据下面这条纸带，如何求 C 点的瞬时速度？点的瞬时速度？BDCBDxvtAECAExvt(1)(2)哪种方法求出的更准确？哪种方法求出的更准确？如何测出某个点 E 处的瞬时速度？DFDFD F原则：准确性、可行性原则：准确性、可行性 可以大致表示可以大致表示 E 点的瞬时速度，点的瞬时速度，D、F 两点离两点离 E 点越近，算出的平均速度越接近点越近，算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度。然点的瞬时速度。然而而 D、E 两

9、点间距离过小，则测量误差增大。所以，应两点间距离过小，则测量误差增大。所以，应该根据实际情况选取这两个点。该根据实际情况选取这两个点。txv初识制表题型题型2 2：用纸带计算瞬时速度和平均速度：用纸带计算瞬时速度和平均速度例例 2. 如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E 为我们的纸带上所选的记数点，相邻计数点间的为我们的纸带上所选的记数点，相邻计数点间的时间间隔为时间间隔为 0.1 s，试求打点计时器打下，试求打点计时器打下 B、C、D 各点时的瞬各点时的瞬时速度。时速度。24.0052.0084.00120.00单位：

10、单位：mm解析：同样根据用某段时间内的平均速度可以解析：同样根据用某段时间内的平均速度可以“粗略粗略”代代表某点的瞬时速度的思想，计算打点计时器打下表某点的瞬时速度的思想，计算打点计时器打下 B、C、D 各点时的瞬时速度。各点时的瞬时速度。答案：答案：0.26 m/s 0.30 m/s 0.34 m/sm/s 0.34 m/s 2 2. 在在“用打点计时器测速度用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为交流电的频率为 50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择带上选择 0、1、2、3、4、5 共共 6 个计

11、数点。相邻两计数点之个计数点。相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数计数点对齐，由图可以读出三个计数点点 1、3、5 跟跟 0 点的距离。那么，小车通过计数点点的距离。那么，小车通过计数点“2”时的时的瞬时速度是多大？瞬时速度是多大？答案：答案：0.21 m/s四、用图象表示速度1. 图象有什么特点？图象有什么特点？直观直观2. 你常用的作图方法有哪些？你常用的作图方法有哪些？描点作图、根据函数关系式作图描点作图、根据函数关系式作图3. 一般的作

12、图步骤有哪些？一般的作图步骤有哪些？建系建系 描点描点 作图作图少了什么？少了什么？是折线拟合？是折线拟合？还是曲线拟合？还是曲线拟合？题型题型3 3：用图象表示速度：用图象表示速度例例3. 如图所示，表示一质点在如图所示，表示一质点在 6 s 内的内的 xt 图象，试据此分析质点的运动情况图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的并画出它的 vt 图象。图象。解析：因为解析：因为 xt 图象的斜率表示图象的斜率表示速度，所以速度，所以02 s的速度的速度 v13 m/s，2 4 s的速度的速度 v2 0，4 6 s的速度的速度v 3 6 m/s。图象如图所示。图象如图所示。3. 一物体的一物体

13、的 v t 图象如图所示，则下列说法正确的是图象如图所示，则下列说法正确的是 ( ) A. 物体做曲线运动物体做曲线运动 B. 物体做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. 物体一直向一个方向运动物体一直向一个方向运动Otv BD打打点点计计时时器器两种计时器两种计时器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用图象表示速度用图象表示速度用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度练习使用打点计时器练习使用打点计时器1. 电磁打点计时器的工作电压是电磁打点计时器的工作电压是_，电火花计时，电火花计时器的工作电压是器的工作电压是_，当电源频率是，当电源频率

14、是50 Hz时，它们时，它们每隔每隔_s 打一次点。使用电磁打点计时器时，纸打一次点。使用电磁打点计时器时，纸带应穿过带应穿过_，复写纸要放在纸带的，复写纸要放在纸带的_面；打点面；打点时应先时应先_，稳定后，再让纸带运动。，稳定后，再让纸带运动。6 V以下以下220 V0.02限位孔限位孔上上接通电源接通电源 注意两种计时器的区别：注意两种计时器的区别：(1)工作电压不同；工作电压不同；(2)工作原工作原理不同；理不同；(3)打点方式不同。打点方式不同。 2 2. .在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误

15、的步骤是某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是_，有遗漏，有遗漏内容的步骤是内容的步骤是_。 A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源后再接通电源 B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码当的钩码 D取下纸带取下纸带 E放手，使小车在平板上运动放手，使小车在平板上运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后合理的序号排列为将以上步骤完善后合理的序号排列为_。要将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源后松要将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源后松开纸带开纸带将打点计时器固定在平板上没将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路有滑轮的一端，并接好电路AB要先断开电源要先断开电源 DBFCAED4. 明洲同学从家中出发明洲同学从家中出发 ，沿平直的马路以一定的速率，沿平直的马路以一定的速率走到邮局。发信之后，沿原路以相同的速率返回。设出走到邮局。发信之后，沿原路以相同的速率返回。设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的 vt 图象是图象是 ()B