實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度

1、新課標(biāo)要求 1.掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理及其使用方法。 2.掌握對(duì)紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。 3.能利用打出的紙帶測(cè)定某段時(shí)間內(nèi)的平均速度。 4.掌握在極短的時(shí)間內(nèi)物體的瞬時(shí)速度近似等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度這一近似方法。并利用測(cè)出的速度,畫出v-t圖象,通過圖象來分析物體的運(yùn)動(dòng)情況. 5.掌握建立圖像的一般規(guī)律,了解用圖像研究物理問題的方法。 6.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)態(tài)度;培養(yǎng)學(xué)生尊重原始測(cè)量數(shù)據(jù)這一實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度,一.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz）。,紙帶上的點(diǎn)表示了相應(yīng)

2、運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上所打點(diǎn)的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。,1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 圖示是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造圖，圖中標(biāo)出了幾個(gè)主要部件的代號(hào)及名稱,當(dāng)給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，放在線圈中的振片被磁化，由于線圈通的是交變電流，電流方向不斷變化，振片就會(huì)因反復(fù)地受到向上、向下的吸引而不停地振動(dòng)起來當(dāng)交變電流的頻率是50 Hz時(shí)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針每0.02 s打下一個(gè)點(diǎn).,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理,2.電火花計(jì)時(shí)器 圖示是電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造圖圖中標(biāo)出了幾個(gè)主要部件的代號(hào)，它們的名稱見圖,電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器.當(dāng)電源的頻率是

3、50Hz 時(shí),它的脈沖放電周期也是0.02s，即每隔0.02s 打下一個(gè)點(diǎn) 請(qǐng)你思考： 1為什么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能使用直流電源？ 2假設(shè)交流電源的頻率不是50Hz，而是60 Hz，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)嗎？這時(shí)它將每隔多長(zhǎng)時(shí)間打下一個(gè)點(diǎn)？,二.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用 1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用 (1)用限位孔限定紙帶，復(fù)寫紙壓在紙帶的上面通電，振片帶動(dòng)振針打點(diǎn)若紙帶運(yùn)動(dòng)，其上就會(huì)留下一行小點(diǎn) (2)如由物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，物體的位移就對(duì)應(yīng)為紙帶上相應(yīng)點(diǎn)間的距離，運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由該距離上點(diǎn)痕的數(shù)目計(jì)算,穿孔 壓復(fù) 通電 打點(diǎn),2電火花計(jì)時(shí)器的使用 (1)使用時(shí)，墨粉紙盤套在紙盤軸上，把紙帶穿過限位孔

4、當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一行點(diǎn)跡 (2)這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力比較小，實(shí)驗(yàn)誤差也比較小,套軸 穿孔 通電 按脈 打點(diǎn),三.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和使用要求、注意事項(xiàng)，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好。,2.按照說明連接使用儀器并把紙帶裝好。,3.啟動(dòng)電源，用手水平地拉紙帶，紙帶上就打出一 行小點(diǎn)。隨后立即關(guān)閉電源。,4.取下紙帶，觀察點(diǎn)子的分布情況，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)，注意計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔。,5.用刻度尺分別測(cè)量出第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離.把測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中.,2.

5、50,5.49,8.99,13.01,單位 cm,O A B C D,2.50,0.42,2.99,3.50,4.02,0.50,0.58,0.67,四.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度,V,0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00,0,1 2 3 4 5 6 7,t/0.2s,v/(ms-1),五.用圖象表示速度 在表格中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點(diǎn)的速度.要想形象的了解紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于v-t圖象。,用平滑曲線擬合坐標(biāo)系中的點(diǎn),v-t圖象： 1.能讀出速度v、時(shí)刻 t 的對(duì)應(yīng)關(guān)系 2.觀察出速度v隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系 3.能

6、判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 4.圖象與橫軸的面積表示位移.,勻速直線運(yùn)動(dòng),勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻減速直線運(yùn)動(dòng),一、紙帶的處理方法 例1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量的情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為_m/s，在A、D間的平均速度為_m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于_m/s.(保留兩位有效數(shù)字),0.35,0.35,0.42,1.40,2.50,二、實(shí)驗(yàn)誤差分析 例2 某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的紙帶如圖所示，這可能是因?yàn)?) A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上 B電源的電壓不穩(wěn) C電源的頻率不穩(wěn) D振針壓得過緊 解析 正常情況下，振針應(yīng)該恰好敲打在限位板上，這樣在紙帶上才能留下點(diǎn)當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過大時(shí)，振針可能打不到復(fù)寫紙，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)有時(shí)有點(diǎn)，有時(shí)無點(diǎn)當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過小時(shí)，振針就會(huì)有較長(zhǎng)的時(shí)間與復(fù)寫紙接觸，這樣就會(huì)在復(fù)寫紙上留下一段一段的小線段 答案 D,三、vt圖象的應(yīng)用 例3 如圖是甲、乙兩