高中物理-专题14-实验-用打点计时器测速度课件(基础版)新人教版必修1.ppt

1、第一章 运动的描述14 实验 用打点计时器测速度知识点一知识点一、电磁打点计时器电磁打点计时器（1）原理）原理 （2）构造）构造（3）工作电压：工作电压：6V以下以下知识点二知识点二电火花计时器电火花计时器（1）构造：）构造：（2）原理：）原理：脉冲电流放电针、墨粉纸盘脉冲电流放电针、墨粉纸盘放电放电（3 3）工作电压：工作电压：220V220V220 V 6 V 0.02 s 0.02 s 两种打点计时器的比较两种打点计时器的比较0.02s（1）测时间 电源频率50Hz,每隔_秒打一个点（2）测位移：（3）研究纸带 研究物体运动打点计时器的作用打点计时器的作用用刻度尺测量纸带上两点间的距离1

2、、操作步骤 （1）固定计时器）固定计时器 （2）穿纸带 （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源2、纸带的简单处理 测平均速度 （1）需测量的量：（2）关系式：知识点三、知识点三、练习使用打点计时器练习使用打点计时器位移、时间位移、时间xvt v如何测出E点的瞬时速度？3 3、测瞬时速度测瞬时速度实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤数据处理数据处理数据处理数据处理误差分析误差分析注意事项注意事项注意事项注意事项知识点四知识点四、用图像表示速度用图像表示速度1、图像特点：直观、图像特点：直观2、常用作图法、常用作图法 （1）描点作图）描点作图 （2）据函数关系式作图）据函数关系式作图3、作图步骤、作图

3、步骤 （1）建系）建系 （2）描点）描点 （3）作图）作图位移位移 v v、t t 时间时间 描点描点 4、速度时间图像（、速度时间图像（v-t graph）t/s01234567V m/s0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.550 1 2 3 4 5 6 70.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(ms-1)除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：1借助传感器用计算机测速度借助传感器用计算机测速度图是一种运动传感器的原理，这个系统由图是一种运动传感器的原理，这个系统由A、B两个小盒

4、子组两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器成，将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上等高。小车上A盒盒发射器对着接收器发射器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器，并处在同一直线上。将接收传感器B探探测到的红外线、超声波到达的时间差等数测到的红外线、超声波到达的时间差等数拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 2利用光电门测瞬时速度利用光电门测瞬时速度 实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫实验装置如

5、图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电是遮光板通过光电拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 3利用频闪照相分析计算物体的速度利用频闪照相分析计算物体的速度 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝频闪照相法

6、是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 图中是采用每秒闪光图中是采用

7、每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。移则可以用尺子量出。拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动现的影像则相当于打点

8、计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度的了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度的方法，两者都是一样的。方法，两者都是一样的。拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法【答案答案】AB【答案答案】ABD ABD【针对练习【针对练习1】打点计时打点计时器器打出打出的纸带，下列叙述中正确的是的纸带，下列叙述中正确的是()A点迹均匀，说明纸带做匀速点迹均匀，说明纸带做匀速运动运动B点迹变稀，说明纸带做加速点迹变稀，说明纸带做加速运动运动C点迹变密，说明纸

9、带做加速点迹变密，说明纸带做加速运动运动D相邻两点间的时间间隔相等相邻两点间的时间间隔相等【解析解析】打点计时器的打点计时器的振针打点的频率一定振针打点的频率一定(50 Hz)，相邻两点间，相邻两点间的时间间隔相等，如果的时间间隔相等，如果纸带匀速运动，点迹均纸带匀速运动，点迹均匀；如果纸带加速运动，匀；如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹变密速运动，点迹变密【例题例题2】一一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车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，如带，如图所图

10、所示纸带上有六个计数点，相邻两计数点之示纸带上有六个计数点，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间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50 Hz，相，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米(1)计算计算06点之间的平均速度；点之间的平均速度；(2)打点计时器打第打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少？个点时小车的瞬时速度接近多少？【答案答案】(1)0.68(1)0.68 m/sm/s(2)0.83(2)0.83 m/sm/s【针对练习针对练习2】如图所示，是一条利用打点计时器打如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，出的纸

11、带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示求出各计数点的瞬时速度并画出的距离如图所示求出各计数点的瞬时速度并画出速度速度时间图象时间图象【例题例题3】在在节假日期间，你可能到节假日期间，你可能到公园或公园或游乐场玩过蹦如图游乐场玩过蹦如图3所示，是一所示，是一名同学名同学某次从蹦床跳起后的某次从蹦床跳起后的vt图象图象，已知，已知t22t1，结合你的体会和经历，结合你的体会和经历，分析，分析下列问题：下列问题：(1)他的速度大小是如何变化的？他的速度大小是如何变化的？

12、(2)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？(3)从图象中可以看出，是选上升过程的速度方向为正方向，从图象中可以看出，是选上升过程的速度方向为正方向，还是选下降过程的速度方向为正方向？还是选下降过程的速度方向为正方向？(4)他在他在t2时刻回到蹦床上了吗？时刻回到蹦床上了吗？【解析解析】(1)在在0t1时间内速度由时间内速度由v0逐渐减小到零，逐渐减小到零，在在t1t2时间内速度由零增大到时间内速度由零增大到v0.(2)速度由初速度速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程，所减小到零的过程是上升过程，所对应的时间为对应的时间为0t1；速度由零增大到；速度由零增

13、大到v0的过程是下的过程是下降过程，所对应的时间为降过程，所对应的时间为t1t2.(3)从图象中可以看出，上升过程速度为正，下降过从图象中可以看出，上升过程速度为正，下降过程速度为负，因此，是选定上升过程的速度方向为程速度为负，因此，是选定上升过程的速度方向为正方向正方向(4)由于上升过程与下降过程是对称的，故由于上升过程与下降过程是对称的，故t2时刻刚时刻刚好回落到蹦床上好回落到蹦床上【针对练习针对练习3】如图所示是如图所示是A、B两个物体做直线运两个物体做直线运动的速度图象，下列说法正确的是动的速度图象，下列说法正确的是：（）A物体物体A做加速直线运动做加速直线运动B物体物体B做减速直线运动做减速直线运动C物体物体A的加速度为正值，的加速度为正值，B的加速的加速度为负值，所以度为负值，所以A的加速度大于的加速度大于B的加速度的加速度D物体物体B的速度变化比的速度变化比A的速度变化快的速度变化快【答案答案】ADAD【解析】由两物体的速度图象可知，两物体速度的绝对值都在增大，都在做加速运动物体A的速度方向为正，图线的斜率为正，说明A向正方向做加速运动；物体B的速度方向为负，图线的斜率为负，说明B向负方向做加速运动物体A加速度的绝对值为1 m/s2，物体B加速度的绝对值为2 m/s2，所以B的加速度大小大于A的加速度大小，从而B的速度变化比A的速度变化快