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

關(guān)于用實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度第1頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三先記錄后測(cè)量問(wèn)題提出：如何測(cè)定運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)或

某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢？第2頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三思考：如何記錄物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位置呢？游戲：研究手運(yùn)動(dòng)的快慢你的左手拿著一塊表,右手拿著一枝鉛筆．你的同伴牽動(dòng)一條寬約1cm的長(zhǎng)紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢向前移動(dòng)．每隔1s你用鉛筆在紙上點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)?？纯丛鯓幼?第3頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、相鄰兩點(diǎn)的距離跟牽動(dòng)紙帶的速度有什么關(guān)系?相鄰兩點(diǎn)間的距離隨著牽動(dòng)紙帶的速度的增大而加大2、牽動(dòng)紙帶的快慢不均勻，對(duì)相鄰兩點(diǎn)所表示的時(shí)間有沒(méi)有影響?紙帶運(yùn)動(dòng)的快慢不均勻，點(diǎn)子的間隔也不均勻，但對(duì)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔沒(méi)有影響．紙帶上的點(diǎn)記錄了與紙帶相連的物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及位移第4頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三

受到這個(gè)游戲的啟發(fā)，人們?cè)O(shè)計(jì)制作了一種能精確記錄運(yùn)動(dòng)物體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的儀器，這就是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第5頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并自主閱讀課本19頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器＞第6頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？請(qǐng)?jiān)趫D中分別指出.1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)振針限位孔永久磁鐵線圈振片紙帶復(fù)寫紙第7頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理第8頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用______電源的計(jì)時(shí)儀器．工作電壓為_(kāi)________．當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔_______s打一次點(diǎn)．通電以前，把紙帶穿過(guò)__________，再把套在定位軸上的_________壓在紙帶的上面．3、使用說(shuō)明交流4~6V0.02限位孔復(fù)寫紙片第9頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三＜交流與討論＞電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能否使用直流電源，為什么？不能，因?yàn)楣ぷ髟碇惺强侩娏鞣较虻母淖儊?lái)改變磁鐵的磁場(chǎng)方向，從而促使振動(dòng)片上下振動(dòng)。若使用直流電源振片將無(wú)法振動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將打不出點(diǎn)。第10頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三1避免長(zhǎng)期工作導(dǎo)致的線圈發(fā)熱而損壞開(kāi)啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源，這樣做有什么好處？2不關(guān)閉電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)一直打點(diǎn)，這些多余的點(diǎn)難以區(qū)分，會(huì)影響我們分析數(shù)據(jù)第11頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三觀察電火花計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說(shuō)明書，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法．二、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第12頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三說(shuō)一說(shuō)：電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)成放電針紙盤軸電源開(kāi)關(guān)墨粉紙盤第13頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？請(qǐng)?jiān)趫D中分別指出.1、電火花計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)墨粉紙盒紙帶插座第14頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三工作原理：當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)過(guò)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)的線帶上就打出一行點(diǎn)跡.第15頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、使用說(shuō)明：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用____電源的計(jì)時(shí)儀器．工作電壓為_(kāi)____．當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔______s打一次點(diǎn)．交流220V0.02第16頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、關(guān)于打點(diǎn)周期T1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T由輸入電源的頻率f決定。頻率f：每秒打點(diǎn)的次數(shù)（赫茲Hz）周期T：打一次點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間（秒s）

T=1/f

2、我國(guó)交流電的f均為50Hz，故打點(diǎn)周期T=0.02s即：每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s第17頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三相同點(diǎn)：打點(diǎn)周期相同：T=0.02s1.打點(diǎn)方式不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)電火花計(jì)時(shí)器：利用火花放電打點(diǎn)2.電源電壓不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6V以下交流電電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電振針打點(diǎn)時(shí)與紙帶接觸，會(huì)對(duì)紙帶產(chǎn)生阻礙作用；而火花放電基本不會(huì)阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)3.精確度不同第18頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三2．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，哪個(gè)更好些？為什么？電火花計(jì)時(shí)器可能會(huì)更好些，因?yàn)椋?1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)振針和紙帶間的摩擦較大．而電火花計(jì)時(shí)器使用中運(yùn)動(dòng)阻力極小，這種極小阻力來(lái)自于紙帶運(yùn)動(dòng)的本身，而不是打點(diǎn)產(chǎn)生的.(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的記時(shí)精度也遠(yuǎn)優(yōu)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)它的操作簡(jiǎn)易，學(xué)生使用安全可靠．第19頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用1、直接測(cè)出：1）兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔：①f為50Hz時(shí)，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔△t=1/f=0.02s②若共有n個(gè)點(diǎn)，則有

個(gè)時(shí)間間隔；若兩點(diǎn)間間隔n個(gè)點(diǎn)，則有

個(gè)時(shí)間間隔。2）兩點(diǎn)間位移：刻度尺測(cè)量，讀數(shù)估讀一位，注意單位統(tǒng)一2、間接測(cè)出：紙帶速度（紙帶的運(yùn)動(dòng)情況）

——物體運(yùn)動(dòng)情況n-1n+1第20頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三例1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于()A．交流電壓的高低B．交流電的頻率C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱D．振針與復(fù)寫紙間的距離B第21頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三要求：（1）步驟正確.（2）點(diǎn)跡清晰，間距合適，有足夠多的點(diǎn).五、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第22頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三操作步驟

（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)電源第23頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）取下紙帶，從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)。如果數(shù)出n個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)劃分出來(lái)的時(shí)間間隔數(shù)是多少?（5）用刻度尺測(cè)量出第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離共(n一1)個(gè)，時(shí)間間隔t=(n-1)0.02S第24頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三六、測(cè)量平均速度（1）需測(cè)量的量：（2）關(guān)系式：△t

＝？△x

＝？V=△x/△t第25頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三交流與討論問(wèn)題1．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶的位置?將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動(dòng)調(diào)節(jié)片，可調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置．將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過(guò)。問(wèn)題2．振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪些原因?怎樣調(diào)整?1：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動(dòng)片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù)其原來(lái)位置．第26頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三5：我選的電壓在4V和6V的情況下，打點(diǎn)的清晰度有點(diǎn)差別，電壓高的時(shí)候稍清晰，所以可調(diào)高一點(diǎn)電壓．2：可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了3：可能是振動(dòng)片的振幅太小，可調(diào)整振動(dòng)片的位置．4：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，直到打出點(diǎn)為止．第27頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三六、紙帶的處理△t＝？△x＝？1、測(cè)平均速度（一段時(shí)間或者一段位移的平均速度）（1）要測(cè)的量（2）關(guān)系式點(diǎn)跡密集的地方速度小點(diǎn)跡的疏密與紙帶速度大小有什么關(guān)系？第28頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、測(cè)瞬時(shí)速度：用包含測(cè)量點(diǎn)在內(nèi)的一小段位移的平均速度來(lái)表示該測(cè)量點(diǎn)的瞬時(shí)速度（用包含了測(cè)量點(diǎn)E在內(nèi)的一小段位移DG的平均速度來(lái)表示點(diǎn)E的瞬時(shí)速度）DG包含測(cè)量點(diǎn)的位移取得太小，造成計(jì)時(shí)不便，且容易引起較大誤差;選的太大，會(huì)影響瞬時(shí)速度的精確性；所以要根據(jù)實(shí)際情況選取這段位移。第29頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三DFDFDF△x/△t可以大致表示DF間各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，兩邊點(diǎn)離得越近算出的平均速度接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但過(guò)小的間距也會(huì)增大測(cè)量的誤差.注意：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度第30頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三VE=VD-F=DF1.思想方法:用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時(shí)速度.所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出的瞬時(shí)速度就越精確.2.測(cè)量原理：瞬時(shí)速度的求法△X△t第31頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三0123△x0△x1△x2△x3填寫表格第32頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三【小結(jié)】談?wù)勀惚竟?jié)課的學(xué)習(xí)體會(huì)知識(shí)方面物理思想和研究方法方面先記錄后測(cè)量的方法間接測(cè)量的思想第33頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．如果把紙帶和運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置．研究紙帶上的點(diǎn)子之間的間隔，就可以了解運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移，從而了解物體的運(yùn)動(dòng)情況．請(qǐng)你用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言描述下1圖所示每條紙帶記錄的物體的運(yùn)動(dòng)情況．＜課堂訓(xùn)練＞第34頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三＜課堂訓(xùn)練＞如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測(cè)出各點(diǎn)間的距離為：AC=14.2mm，AD=24.8mm．那么由此可以算出紙帶在AC間的平均速度為_(kāi)___m/s，紙帶在AD間的平均速度為_(kāi)___m/s；B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于____m/s．第35頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三012345678910111213141516打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差討論及紙帶的分析.....................1.對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡說(shuō)法正確的是？A：點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。B：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況。C：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。D：點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移(ABD)第36頁(yè)，講稿共39頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.采取下列那些措施，有利于減少紙帶因受摩擦而產(chǎn)生的誤差？A：該用6v直流電源B；電源電壓越低越好C：用平整的紙帶，不用皺折的紙帶D：紙