用打點計時器測速和加速

兩種打點計時器電磁打點計時器電火花計時器第1頁/共21頁第一頁，共22頁。一.認(rèn)識打點計時器接4-6V交流電打點計時器是測量時間的儀器。接在50Hz的交流電源上時，相臨兩點的時間間隔為0.02s。1、電磁打點計時器第2頁/共21頁第二頁，共22頁。（1）原理

（2）構(gòu)造

（3）工作電壓：6V以下直流？

交流？第3頁/共21頁第三頁，共22頁。2、電火花計時器（1）構(gòu)造：

工作電壓為220伏（2）原理：

脈沖電流經(jīng)

放電針、

墨粉紙盤放電

尖端放電第4頁/共21頁第四頁，共22頁。作用：記錄運(yùn)動物體在一定時間間隔內(nèi)的位移特點：使用電壓在6V以下的交流電，電源的頻率是50Hz，每隔0.02s打一個點。

不能長時間連續(xù)工作。電磁打點計時器的作用是什么？使用時有什么特點？第5頁/共21頁第五頁，共22頁。兩種計時器的比較：電磁打點計時器電火花計時器電源性質(zhì)6V以下交流電源220V交流電源打點頻率打點時間間隔0.02s，頻率50hz打點時間間隔0.02s，頻率50hz打點方式振針通過復(fù)寫紙在紙帶上打點電火花放電使墨粉在紙帶上成點阻力來源紙帶與限位孔、限位盤的摩擦；振針與紙帶打點接觸時的摩擦紙帶與限位孔、限位盤的摩擦電火花計時器比電磁打點計時器更精確第6頁/共21頁第六頁，共22頁。二、練習(xí)使用打點計時器1、操作步驟（1）固定計時器（2）穿紙帶（3）啟動電源，拉紙帶，隨后立即關(guān)電源2、紙帶的簡單處理——測平均速度

（1）需測量的量：（2）關(guān)系式：△t

＝0.1s△x

＝？疏密與速度的關(guān)系第7頁/共21頁第七頁，共22頁。1.對紙帶上的電跡說法正確的是？A：點跡記錄了物體運(yùn)動的時間。B：點跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況。C：點跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。D：點跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移(ABD)第8頁/共21頁第八頁，共22頁。1．實驗?zāi)康挠么螯c計時器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律．2．進(jìn)一步熟悉打點計時器的使用及紙帶的分析方法．3．會用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律第9頁/共21頁第九頁，共22頁。一、實驗步驟1．把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．2．把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面．打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源．第10頁/共21頁第十頁，共22頁。3．把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點．4．換上新的紙帶，重復(fù)實驗兩次．5．增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實驗．第11頁/共21頁第十一頁，共22頁。二、數(shù)據(jù)處理的方法1．選取紙帶、確定計數(shù)點并進(jìn)行測量(1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的紙帶．(2)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c作計時起點(0點)．(3)每5個點(相隔0.1s)取1個計數(shù)點進(jìn)行測量(如下圖所示，相鄰兩點中間還有4個點未畫出)．第12頁/共21頁第十二頁，共22頁。(2)設(shè)計表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置編號012345時間t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(m·s－1)第13頁/共21頁第十三頁，共22頁。3.作出小車運(yùn)動的v－t圖象(1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央．(2)描點：描點時要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點的位置坐標(biāo)．(所描的點一般用“·”標(biāo)明)(3)連線：用一條曲線或直線“擬合”這些點．仔細(xì)觀察所描各點的分布情況．用一條直線“擬合”這些點，即讓所畫的直線連接盡可能多的點，不能連接的點應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄離直線較遠(yuǎn)的點．第14頁/共21頁第十四頁，共22頁。1．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．2．先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車．3．取下紙帶前，先斷開電源．4．要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它．5．牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小，而使各段位移無多大差別，從而使測量誤差增大，加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜．第15頁/共21頁第十五頁，共22頁。6．要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每五個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s．要舍掉開頭過于密集的點，這樣誤差小．7．在坐標(biāo)紙上畫v－t圖象時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取要適當(dāng)，應(yīng)使圖線盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).第16頁/共21頁第十六頁，共22頁。(1)根據(jù)學(xué)過的知識可以求出小車在B點的速度為vB＝________m/s.CE間的平均速度為________m/s；(2)以打B點時為計時起點，建立v－t坐標(biāo)系如下圖所示．請在圖中作出小車運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系圖線；(3)根據(jù)圖線可得小車運(yùn)動的加速度為_____m/s2.1．在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，打點計時器記錄小車運(yùn)動的紙帶如下圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.第17頁/共21頁第十七頁，共22頁。第18頁/共21頁第十八頁，共22頁。下圖為某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的位移大小分別用s1、s2、s3、s4、s5、s6表示，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，則小車運(yùn)動的加速度計算表達(dá)式為_________（用符號表示，不需加單位）.第19頁/共21頁第十九頁，共22頁。逐差法求加速度x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2a=(a1+a2+a3)／3=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]／(3T)2逐差法的實質(zhì)是將紙帶分為兩大段處理。第20頁/共21頁第二十頁，共22頁。謝謝您的觀看！第21頁/共21頁第二十一頁，共22頁。內(nèi)容總結(jié)兩種打點計時器。接在50Hz的交流電源上時，相臨兩點的時間間隔為0.02s。特點：使用電壓在6V以下的交