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(共30张PPT)
第一章 描述物体运动的基本概念
第四节 实验：用打点计时器测量小车的速度
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
学习目标
1.学会用打点计时器测量物体的速度
2.能利用v-t图象分析实验数据，描述物体的运动
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
如何使用打点计时器测量小车的速度？
电磁打点计时器
电火花打点计时器
PART 03
新课讲解
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。
知识回顾
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
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。
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（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
一、练习使用打点计时器
学习目标
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学习目标
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课堂小结
二、使用打点计时器测量小车的速度
1．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)
学习目标
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2．实验步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。
(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有 n 个点，那么 n 个点的间隔数为 n－1 个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s。
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx。
(6)利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
学习目标
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小试牛刀
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3．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。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
3．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。
学习目标
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小试牛刀
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4．数据处理
(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。
(2)把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3…
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
B
A
D
F
E
H
C
G
B
A
D
F
E
H
C
G
计算瞬时速度：
计算平均速度：
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
计数点 0 1 2 3 、、、
时间 0T 1T 2T 3T 、、、
速度 0 、、、
作图步骤：（1）建坐标系 （2）描点 （3）画图
四、用图像法描述物体的运动
v-t 图像
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PART 04
小试牛刀
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1.如图所示，为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器的故障是( )
A.打点计时器接在了直流电源上
B.电源电压不稳定
C.电源频率不稳定
D.振针压得过紧
D
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课堂小结
答案：D
解析：打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，故A错误；点痕的轻重和电源电压大小有关，电源电压不稳定不会造成打出短线，故B错误；电源频率大小只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成打出短线，故C错误；振针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，会造成打出短线，故D正确.
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小试牛刀
课堂小结
2.在实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
A
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课堂小结
答案：A
解析：每隔四个点取一个计数点，相邻的计数点间有五个时间间隔，打点计时器每隔 打一个点，所以两计数点间的时间间隔为0.10 s，故A正确，B错误；同理，每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误.
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
3.某兴趣小组的同学在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤从静止下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一个点，点 、…依次表示点O以后连续打出的点，已知打点计时器每隔
打一个点.
（1）纸带的_______（填“左端”或“右端”）与重锤相连.
（2） _____cm， _____cm，FH段的平均速度大小为 _______m/s.
（3）如果当时交变电流的频率是 ，而计算时仍按 处理，那么速度的测量值将_______（填“偏大”“偏小”或“相等”）
（4）计算各段的平均速度，并绘制 图像.
左端
6.10
11.40
1.325
偏小
见解析页
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
解析：（1）纸带下落时，速度越来越快，纸带上的点迹为等时间间隔的位移，则点迹间距不断增大，从题图知从左到右点迹间距逐渐增加，则纸带的左端与重锤相连.
（2）由题图可知，
，则 .
（3）如果 ，则实际打点周期偏小，计时引用数据偏大，由 可知，速度测量值将小于真实值.
学习目标
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课堂小结
（4） ，
同理， ，
.
PART 05
课堂小结
学习目标
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课堂小结
① 处理纸带数据
（1）计算中间时刻的瞬时速度
（2）做出 v-t 图像，直观反映速度随时间的变化关系.
1
相邻两计数点间的距离
n-1 到 n+1 计数点间的平均速度
B
A
D
F
E
H
C
G
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