【公開課】+實驗：用打點計時器測速度+課件高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第一章運(yùn)動的描述1.3-2實驗：用打點計時器測速度一.了解打點計時器.1.打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它每隔0.02s打一個點（由于電源頻率是50Hz）。

2.打出的紙帶上的點表示了相應(yīng)運(yùn)動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上所打點的間隔，就可以了解物體運(yùn)動的情況。

一、兩種打點計時器一.電磁打點計時器：直流？

交流？交流電源工作電壓：4--6V一`兩種打點計時器1.結(jié)構(gòu)電磁打點計時器的原理和構(gòu)造

直流？

交流？工作電壓：6V以下

當(dāng)給電磁打點計時器通電后，線圈產(chǎn)生磁場，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，振片就會因反復(fù)地受到向上、向下的吸引而不停地振動起來．當(dāng)交變電流的頻率是50Hz時，電磁打點計時器的振針每0.02s打下一個點.NSNSSNSNSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSN

S

～電磁打點計時器的原理2.工作原理：3．電磁打點計時器的使用

(1)用限位孔限定紙帶，復(fù)寫紙壓在紙帶的上面．通電，振片帶動振針打點．若紙帶運(yùn)動，其上就會留下一行小點．

(2)如由物體帶動紙帶運(yùn)動，物體的位移就對應(yīng)為紙帶上相應(yīng)點間的距離，運(yùn)動時間可由該距離上點痕的數(shù)目計算．

穿孔壓復(fù)通電打點一`兩種打點計時器1.結(jié)構(gòu)電火花計時器（1）構(gòu)造：（2）原理：脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電（3）工作電壓：交流220V尖端放電電火花計時器

電火花計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯示出點跡的計時儀器.當(dāng)電源的頻率是50Hz

時,它的脈沖放電周期也是0.02s，即每隔0.02s打下一個點．

2.工作原理：一`兩種打點計時器3．電火花計時器的使用

(1)使用時，墨粉紙盤套在紙盤軸上，把紙帶穿過限位孔．當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(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)動的紙帶上就打出一行點跡．

(2)這種計時器工作時，紙帶運(yùn)動時受到的阻力比較小，實驗誤差也比較?。纵S穿孔通電按脈打點二.兩種打點計時器的共同點與不同點1.相同點：打點頻率相同1.打點方式不同電磁打點計時器：利用振動的振針打點電火花計時器：利用火花放電打點2.電源電壓不同電磁打點計時器：6V以下交流電電火花計時器：220V交流電3.振針打點時與紙帶接觸，會對紙帶產(chǎn)生阻礙作用；而火花放電基本不會阻礙紙帶的運(yùn)動。

三.練習(xí)使用打點計時器1.了解打點計時器的結(jié)構(gòu)和使用要求、注意事項，把打點計時器固定好。2.按照說明連接使用儀器并把紙帶裝好。3.啟動電源，用手水平地拉紙帶，紙帶上就打出一行小點。隨后立即關(guān)閉電源。4.取下紙帶，觀察點子的分布情況，選擇適當(dāng)?shù)挠嫈?shù)點，注意計數(shù)點間的時間間隔。5.用刻度尺分別測量出第一個點到第n個點的距離.把測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中.ABCD疏密與速度的關(guān)系△t

＝？△x

＝？相等的時間內(nèi)位移相等---勻速直線運(yùn)動相等的時間內(nèi)位移增大---加速直線運(yùn)動相等的時間內(nèi)位移減小---先加速后減速互動探究1.判斷物體的運(yùn)動規(guī)律2.505.498.9913.01單位cmOABCD表1紙帶在幾段時間中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFΔx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67如圖：四.如何測出E點的瞬時速度？DFDFDF原則：準(zhǔn)確性可行性0123△x0△x1△x2△x3表2手拉紙帶在幾個時刻的瞬時速度位置0123所用位移v/m·s-1利用平均速度估算時間中點的瞬時速度注意估讀比如：1.如圖所示，是某同學(xué)抽動紙帶打點的一部分紙帶，紙帶上點跡清晰，所用的電源頻率是50Hz．試回答：

(1)A、B、C、D是選用的計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔是多少．

(2)測量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中，試估算出打點B時的抽動紙的速度大?。?保留兩位有效數(shù)字）0.06sVB=1.8m/S【例題】五、用圖象表示速度

1、建立坐標(biāo)系:以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,設(shè)定合適的刻度，注明單位。2、嚴(yán)格按實驗數(shù)據(jù)描點，根據(jù)點的分布分析速度的變化特點。在表格中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點的速度.要想形象的了解紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于圖象?；犹骄克?用圖像表示速度：1.圖像特點：直觀2.常用作圖法（1）描點作圖（通常用直線或平滑曲線）（2）據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3.作圖步驟：（1）建系（2）描點（3）作圖4.速度－時間圖像（v-t圖像）少了什么？手是如何運(yùn)動的？某同學(xué)手拉紙帶運(yùn)動的v-t圖象１描點２作圖３擬合n01234567Vm/s0.050.100.200.300.280.280.460.55012345670.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)5.用圖象表示速度2.如圖所示是用小車拖動紙帶,用打點計時器測定速度打出的一條紙帶,A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s。試求：(1)打點計時器打下B點時小車的瞬時速度;(2)作出速度—時間圖像?！纠}】VB=0.26m/s,VC=0.30m/s,VD=0.34m/sv-t圖象中速度的正負(fù)表示物體的運(yùn)動方向通過圖像分析物體的運(yùn)動情況v/(m·s-1)t/s12410五.系統(tǒng)誤差、偶然誤差：1.系統(tǒng)誤差：由于儀器本身不精確，或?qū)嶒灧椒ù致?，或?qū)嶒炘聿煌晟贫a(chǎn)生的。系統(tǒng)誤差的特點是在多次重做同一實驗時，誤差總是同樣的偏大或偏小，不會出現(xiàn)這幾次偏大另幾次偏小的情況。要減小系統(tǒng)誤差，必須校準(zhǔn)測量儀器，改進(jìn)實驗方法，設(shè)計在原理上更為完善的實驗。2.偶然誤差：偶然誤差是由各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的。偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大偏小的概率相同。因此，可以多進(jìn)行幾次測量，求出幾次測得的數(shù)值的平均值，這個平均值比一次測得的數(shù)值更接近于真實值。

課堂小結(jié)1.若兩點之間間隔n個點，則這段時間t=0.02(n+1)s；2.平均速度計算公式：V=△X/△t；3.利用兩計數(shù)點間平均速度計算時間中點的瞬時速度；4.保留有效數(shù)字時從第一個不為零的數(shù)字開始進(jìn)行保留；5.速度時間圖像直觀速度變化；6.注意區(qū)分系統(tǒng)誤差和偶然誤差。1．打點計時器所用電源的頻率為50Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C之間的平均速度為________m/s，在A、D之間的平均速度為________m/s，B點的瞬時速度更接近于________m/s.0.350.420.35課堂訓(xùn)練3.在“用打點計時器測速度”的實驗中,打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇標(biāo)0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出.紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,刻度零點跟“0”計數(shù)點對齊,由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中.并計算打計數(shù)點“2時”小車的瞬時速度v2=______m/s.（結(jié)果