2020學(xué)年高中物理專題1.4實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度基礎(chǔ)版新人教版必修ppt課件

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述14 實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度知識(shí)點(diǎn)一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識(shí)點(diǎn)一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1 1原理原理 （2 2構(gòu)造構(gòu)造（3 3工作電壓：交流工作電壓：交流6V6V以下以下知識(shí)點(diǎn)二電火花計(jì)時(shí)器知識(shí)點(diǎn)二電火花計(jì)時(shí)器（1 1構(gòu)造：構(gòu)造：（2 2原理：原理： 脈沖電流放電針、墨粉紙盤脈沖電流放電針、墨粉紙盤放電放電（3 3工作電壓：工作電壓：220V220V220 V 6 V 0.02 s 0.02 s 兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的比較0.02s（1測(cè)時(shí)間 電源頻率50Hz, 每隔_秒打一個(gè)點(diǎn) （2測(cè)位移：（3研究紙帶 研究物體運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用用刻度尺測(cè)量紙帶上

2、兩點(diǎn)間的距離1、操作步驟 （1固定計(jì)時(shí)器 （2穿紙帶 （3啟動(dòng)電源，拉紙帶，隨后立即關(guān)電源2、紙帶的簡(jiǎn)單處理 測(cè)平均速度 （1需測(cè)量的量： （2關(guān)系式：知識(shí)點(diǎn)三、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識(shí)點(diǎn)三、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位移、時(shí)間位移、時(shí)間xvt v如何測(cè)出E點(diǎn)的瞬時(shí)速度？3 3、測(cè)瞬時(shí)速度、測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理誤差分析誤差分析本卷須知本卷須知本卷須知本卷須知知識(shí)點(diǎn)四、用圖像表示速度知識(shí)點(diǎn)四、用圖像表示速度1、圖像特點(diǎn)：直觀、圖像特點(diǎn)：直觀2、常用作圖法、常用作圖法 （1描點(diǎn)作圖描點(diǎn)作圖 （2據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3、作圖步驟、作圖步驟 （1

3、建系建系 （2描點(diǎn)描點(diǎn) （3作圖作圖位移位移 v v、t t 時(shí)間時(shí)間 描點(diǎn)描點(diǎn) 4、速度時(shí)間圖像、速度時(shí)間圖像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) 除用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度外，還可用以下的方法進(jìn)行測(cè)量：除用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度外，還可用以下的方法進(jìn)行測(cè)量： 1借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度借助傳感器用計(jì)算機(jī)測(cè)速度圖是一種運(yùn)動(dòng)傳感器的原理，這個(gè)系統(tǒng)由圖是一種運(yùn)動(dòng)傳感器的原理，這個(gè)系統(tǒng)由A、B兩個(gè)小盒子組兩個(gè)小盒子組成，將

4、紅外線、超聲波發(fā)射器成，將紅外線、超聲波發(fā)射器A盒固定在小車上，接收傳感器盒固定在小車上，接收傳感器B盒固定在某一位置并調(diào)整其高度與傳感器盒固定在某一位置并調(diào)整其高度與傳感器A等高。小車上等高。小車上A盒盒發(fā)射器對(duì)著接收器發(fā)射器對(duì)著接收器B，并處在同一直線上。將接收傳感器，并處在同一直線上。將接收傳感器B探探測(cè)到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間差等數(shù)測(cè)到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間差等數(shù)拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法 2利用光電門測(cè)瞬時(shí)速度利用光電門測(cè)瞬時(shí)速度 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，使一輛小車從一端墊實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，使一輛小車從一

5、端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出光線，管發(fā)出光線，B管接收光線。當(dāng)固定在車上的管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過(guò)光電門時(shí)，光線被阻擋，記錄儀上遮光板通過(guò)光電門時(shí)，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過(guò)光電是遮光板通過(guò)光電拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法 3利用頻閃照相分析計(jì)算物體的速度利用頻閃照相分析計(jì)算物體的速度 頻閃照相法是一種利用照相技術(shù)，每間隔一定時(shí)間曝頻閃照相法是一種利用照相技術(shù)，每

6、間隔一定時(shí)間曝光，從而形成間隔相同時(shí)間的影像的方法。在頻閃照相中光，從而形成間隔相同時(shí)間的影像的方法。在頻閃照相中會(huì)用到頻閃燈，它每隔相等時(shí)間閃光一次，例如每隔會(huì)用到頻閃燈，它每隔相等時(shí)間閃光一次，例如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光閃光一次，即每秒閃光10次。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用頻閃燈次。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用頻閃燈照明，照相機(jī)可以拍攝出該物體每隔相等時(shí)間所到達(dá)的位照明，照相機(jī)可以拍攝出該物體每隔相等時(shí)間所到達(dá)的位置。通過(guò)這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。置。通過(guò)這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法 圖中是采用每秒閃光圖中是采用每秒閃光10次拍攝的小

7、球沿斜面滾下的次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片，照片中每?jī)蓚€(gè)相鄰小球的影像間隔的時(shí)間就頻閃照片，照片中每?jī)蓚€(gè)相鄰小球的影像間隔的時(shí)間就是是0.1 s，這樣便記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。物體運(yùn)動(dòng)的位，這樣便記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。物體運(yùn)動(dòng)的位移則可以用尺子量出。移則可以用尺子量出。拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法 與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的信息相比，頻閃燈的閃光頻率與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的信息相比，頻閃燈的閃光頻率相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交變電源的頻率，而相同時(shí)間間隔出相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交變電源的頻率，而相同時(shí)間間隔出現(xiàn)的影像則相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)跡。因此，運(yùn)動(dòng)現(xiàn)的影像則相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)跡。因此

8、，運(yùn)動(dòng)物體的頻閃照片既記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間信息，又記錄物體的頻閃照片既記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間信息，又記錄了物體運(yùn)動(dòng)的位移信息。至于求平均速度和瞬時(shí)速度的了物體運(yùn)動(dòng)的位移信息。至于求平均速度和瞬時(shí)速度的方法，兩者都是一樣的。方法，兩者都是一樣的。拓展：其它常用測(cè)速度的方法拓展：其它常用測(cè)速度的方法【答案】【答案】AB【答案】【答案】ABD ABD 【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)1】 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，下列敘述中正確的是的紙帶，下列敘述中正確的是()A點(diǎn)跡均勻，說(shuō)明紙帶做勻速點(diǎn)跡均勻，說(shuō)明紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)B點(diǎn)跡變稀，說(shuō)明紙帶做加速點(diǎn)跡變稀，說(shuō)明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)C點(diǎn)跡變密，說(shuō)明紙帶做加速點(diǎn)

9、跡變密，說(shuō)明紙帶做加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)D相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等 【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針打點(diǎn)的頻率一定振針打點(diǎn)的頻率一定(50 Hz)(50 Hz)，相鄰兩點(diǎn)間，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等，如果的時(shí)間間隔相等，如果紙帶勻速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡均紙帶勻速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡均勻；如果紙帶加速運(yùn)動(dòng)，勻；如果紙帶加速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡變??；如果紙帶減點(diǎn)跡變??；如果紙帶減速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡變密速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡變密【例題【例題2】一同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶分析小車】一同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶分析小車的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，

10、如下圖紙帶上有六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間帶，如下圖紙帶上有六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所用交流電的頻率為還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所用交流電的頻率為50 Hz，相，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)在圖中，單位是厘米鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)在圖中，單位是厘米 (1)計(jì)算計(jì)算06點(diǎn)之間的平均速度；點(diǎn)之間的平均速度；(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第4個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度接近多少？個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度接近多少？ 【答案】【答案】(1)0.68 m/s(1)0.68 m/s(2)0.83 m/s(2)0.83 m/s【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)2 2】如下圖，是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出】如下圖，是一條利用

11、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，的紙帶，0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0 0的距離如圖所示求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并畫出速的距離如圖所示求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并畫出速度度時(shí)間圖象時(shí)間圖象 【例題【例題3】在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場(chǎng)玩過(guò)蹦如圖】在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場(chǎng)玩過(guò)蹦如圖3所示，是一名同學(xué)某次從蹦床跳起后的所示，是一名同學(xué)某次從蹦床跳起后的vt圖象，已知圖象，已知t22t1，結(jié)合你的體會(huì)和經(jīng)歷，分析下列問題：，結(jié)合你的體會(huì)和經(jīng)歷，分析下列

12、問題：(1)他的速度大小是如何變化的？他的速度大小是如何變化的？(2)哪段時(shí)間是上升的，哪段時(shí)間是下降的？哪段時(shí)間是上升的，哪段時(shí)間是下降的？(3)從圖象中可以看出，是選上升過(guò)程的速度方向?yàn)檎较?，還從圖象中可以看出，是選上升過(guò)程的速度方向?yàn)檎较?，還是選下降過(guò)程的速度方向?yàn)檎较颍渴沁x下降過(guò)程的速度方向?yàn)檎较颍?4)他在他在t2時(shí)刻回到蹦床上了嗎？時(shí)刻回到蹦床上了嗎？【解析】【解析】(1)(1)在在0 0t1t1時(shí)間內(nèi)速度由時(shí)間內(nèi)速度由v0v0逐漸減小到零，逐漸減小到零，在在t1t1t2t2時(shí)間內(nèi)速度由零增大到時(shí)間內(nèi)速度由零增大到v0.v0.(2)(2)速度由初速度速度由初速度v0v0減小

13、到零的過(guò)程是上升過(guò)程，所減小到零的過(guò)程是上升過(guò)程，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為對(duì)應(yīng)的時(shí)間為0 0t1t1；速度由零增大到；速度由零增大到v0v0的過(guò)程是下的過(guò)程是下降過(guò)程，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為降過(guò)程，所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t1t1t2.t2.(3)(3)從圖象中可以看出，上升過(guò)程速度為正，下降過(guò)從圖象中可以看出，上升過(guò)程速度為正，下降過(guò)程速度為負(fù)，因此，是選定上升過(guò)程的速度方向?yàn)槌趟俣葹樨?fù)，因此，是選定上升過(guò)程的速度方向?yàn)檎较蛘较?4)(4)由于上升過(guò)程與下降過(guò)程是對(duì)稱的，故由于上升過(guò)程與下降過(guò)程是對(duì)稱的，故t2t2時(shí)刻剛時(shí)刻剛好回落到蹦床上好回落到蹦床上【針對(duì)練習(xí)【針對(duì)練習(xí)3 3】如圖所示是】如圖所示是A A、B B兩個(gè)物體做直線運(yùn)兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象，下列說(shuō)法正確的是：動(dòng)的速度圖象，下列說(shuō)法正確的是： （ ）A A物體物體A A做加速直線運(yùn)動(dòng)做加速直線運(yùn)動(dòng)B B物體物體B B做減速直線運(yùn)動(dòng)做減速直線運(yùn)動(dòng)C C物體物體A A的加速度為正值，的加速度為正值，B B的加速的加速度為負(fù)值，所以度為負(fù)值，所以A A的加速度大于的加速度大于B B的加速度的加速度D D物體物體B