资源简介

(共31张PPT)
第一章 描述运动的基本概念
第4节 用打点计时器测量小车的速度
学习目标
1
2
3
4
新课导入
新课讲解
跟踪训练
目录
Part 01
学习目标
学习目标
1．知道电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作原理。
2．能正确、安全地使用打点计时器，会根据纸带上的点迹得到物体运动的时间和位移。
3．能计算物体运动的平均速度，理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法。
4．能运用实验数据描绘v-t图像，知道图像的物理意义，了解用图像研究物理问题的方法。
Part 02
新课导入
我国作为世界四大文明古国之一，计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？
新课导入
新课导入
在实验室是怎样测速度的？
Part 03
新课讲解
新课讲解
一、认识两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
新课讲解
一、认识两种打点计时器
1.电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。它的工作电压是 6 V 左右。电源频率是 50 Hz 时，它每隔 0.02 s 打一个点。
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一、认识两种打点计时器
2.电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带之间。当接通220 V交流电源时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。
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两种计时器的比较
电火花计时器
电磁打点计时器
结构图示
工作电压
打点方式
打点周期
记录信息
6V交流电
220 V交流电
振针周期性上、下振动
周期性产生电火花
0.02 s(根据交流电频率而定)
位置、时刻和位移、时间
新课讲解
二、使用打点计时器
1、固定好打点计时器。
2、安装纸带。
3、启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后关闭电源。
4、取下纸带，从能够看清的某个点开始（起始点），往后取出若干个点。例如数出 n 个点，算出纸带从起始点到第 n 个点的运动时间。
5、用刻度尺测量出从起始点到第 n 个点的位移 x
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三、使用打点计时器测量小车的速度
1.实验设计
使小车拉动纸带运动，用打点计时器按相同的时间间隔在纸带上打出一系列点迹，这些点迹对应着各时刻小车的位置。通过测量各个时刻小车的位置，算出相邻时刻间的位移，我们就可以算出小车的速度。
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三、使用打点计时器测量小车的速度
2.实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、轨道、复写纸片、低压交流电源(频率是50 Hz，电火花计时器使用220 V交流电源，频率也为50 Hz)
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三、使用打点计时器测量小车的速度
3.实验步骤
（1）如图所示,把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
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三、使用打点计时器测量小车的速度
3.实验步骤
（2）把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
（3）把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,待打点稳定后,用手拉动细绳,使小车沿木板做直线运动.待小车运动约一半距离时松开手,使小车依靠惯性继续运动直到左端纸带上会留下一系列点迹。
（4）更换纸带，让小组的每一位同学都亲自动手提动小车运动，并打出一条比较清晰的纸带。
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三、使用打点计时器测量小车的速度
4.数据处理
（1）在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间,把第1个点标为O,而后依次标为A、B、C、D 。
（2）用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐,即O点的位置记为0),并记录在表1中。
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三、使用打点计时器测量小车的速度
4.数据处理
计数点序号 O A B C D E …
计数点对应的时刻/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
计数点对应的位置坐标x/m
表 1
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三、使用打点计时器测量小车的速度
4.数据处理
（3）计算各相邻计时点间的位移xOA、 xAB 、xBC 、 xCD 、 xDE……并记录在表2中。
（4）计算各段的平均速度OA、 AB 、 BC 、 CD 、 DE 、EF ……并记录在表2中。
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三、使用打点计时器测量小车的速度
4.数据处理
相邻计时点间的位移Δx/s xOA xAB xBC xCD xDE xEF …
相邻计时点间的平均速度v/(m·s-1) OA AB BC CD DE EF …
表 2
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实验操作视频
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四、绘制v-t图像
用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系，把相邻计时点间的平均速度当作起始点的瞬时速度，在坐标纸上绘制v-t 图像。
v-t图像能非常直观地反映速度随时间变化的情况，它并不是物体的运动轨迹。
新课讲解
五、注意事项
(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
(2)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
(3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。
(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。
新课讲解
五、注意事项
(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。
(6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。
(7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
Part 04
跟踪训练
1.下列关于打点计时器的说法中，不正确的是( )
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，再将套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带
C.使用打点计时器的过程中，在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D.使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上
跟踪训练
A
解析：使用电磁打点计时器和电火花计时器时，都要求纸带穿过限位孔，使用电磁打点计时器要求复写纸压在纸带上面，使用电火花计时器要求墨粉纸盘有墨粉的那一面朝下压在纸带上面，选项A错误;B、C、D说法正确。
跟踪训练
跟踪训练
2.如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，相邻计数点间的距离分别为和，时间间隔均为T，则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )
A. B. C. D.
D
跟踪训练
3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( )

A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率
C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
C
谢谢聆听

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