1.3.1實(shí)驗(yàn)：測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度 課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

實(shí)驗(yàn)：測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度目標(biāo)

1、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度

2、測速度的常用方法3、速度圖象的得到一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速1.電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源8V，頻率50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)2.操作……(1)計(jì)時(shí)器(2)交流電源220V(3)電源頻率50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)(4)操作……2.電火花計(jì)時(shí)器△x△tDJE3.測速度原理如何測出E點(diǎn)的瞬時(shí)速度？原則：準(zhǔn)確性可行性DFDFDF4.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)測量瞬時(shí)速度對(duì)紙帶進(jìn)行測量時(shí)，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢（可先統(tǒng)一測量點(diǎn)到起始測量點(diǎn)O之間的距離），讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀的毫米的下一位位移測量的注意事項(xiàng)△t＝?時(shí)間的測量計(jì)時(shí)點(diǎn)△t＝?計(jì)數(shù)點(diǎn)0123△x0△x1△x2△x31、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)中得到的一條紙帶，及毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度_________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。0.350.420.352.如圖是條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6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0的距離如圖所示。求出1、2、3、4、5計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并畫出速度一時(shí)間圖象。課后練習(xí)5.用圖象表示速度隨時(shí)間的變化ABCDBC二、頻閃照相例1:如圖是用照相機(jī)所拍攝的某一小球在水中下落的張頻閃照片。已知水池壁上每塊瓷磚的高度為a，閃光燈每隔△t時(shí)間閃亮一次(即拍攝一次).觀察照片，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，以下判斷正確的是()A.小球從A位置到C位置的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B.小球從B位置到D位置的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)C.小球從A位置到C位置的平均速度為3a/2△tD.小球通過D點(diǎn)時(shí)的速度為4a/3△t三、光電門測速光電門測速度光電計(jì)時(shí)器遮光條三、光電門測速【例2】光電計(jì)時(shí)器是一種常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)一輛帶有擋光片的小車從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示擋光片的擋光時(shí)間．現(xiàn)有一輛小車通過光電門1時(shí)，計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間是2．00×10-2s，已知擋光片的寬度d＝1.10cm。則小車通過光電門1時(shí)的速度v=________m/s。四、傳感器（脈沖）測速四、傳感器（脈沖）測速

原理1：計(jì)算雷電發(fā)生地的遠(yuǎn)近道理一樣：看到閃電開始計(jì)時(shí)，聽到雷聲計(jì)時(shí)結(jié)束，時(shí)間為t，聲音傳播速度v，那么雷電距離s=v·t可算出來。四、傳感器（脈沖）測速

傳感器系統(tǒng)由A、B兩個(gè)小盒子組成，A盒裝有紅外線發(fā)射器和超聲波發(fā)射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波發(fā)接收器。A盒固定在被測的運(yùn)動(dòng)物體上，B盒固定在桌面或滑軌上。測量時(shí)A向B同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖（即持續(xù)時(shí)間很短的一束紅外線和一束超聲波），B收到紅外線脈沖開始計(jì)時(shí)，收到超聲波脈沖時(shí)計(jì)時(shí)停止。四、傳感器（脈沖）測速

如圖某時(shí)A隨被測物體運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，A同時(shí)發(fā)射紅外線脈沖和超聲波脈沖。B收到紅外線脈沖開始計(jì)時(shí)，收到超聲波停止計(jì)時(shí)，所用時(shí)間tp超聲波速度為vc是已知的，計(jì)算機(jī)自動(dòng)算出A與B的距離x1=vc·tp四、傳感器（脈沖）測速經(jīng)過短暫的時(shí)間后，傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行第二次測量，得到物體的新位置。算出這兩個(gè)位置差，即物體運(yùn)動(dòng)的位移，系統(tǒng)按照算出速度，顯示在顯示器上。借助運(yùn)動(dòng)傳感器用計(jì)算機(jī)可測出運(yùn)動(dòng)物體的速度.如圖1所示，傳感器系統(tǒng)由兩個(gè)小盒子A、B組成,A盒裝有紅外線發(fā)射器和超聲波發(fā)射器，它裝在被測小車上,每隔相同時(shí)間可同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖;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A等高.將接收傳感器B探測到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間差等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),利用專門軟件可以分析小車的位移與時(shí)間的關(guān)系.將這些位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間差再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，就可以分析小車的速度隨時(shí)間的變化.當(dāng)小車以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)屏幕

上顯示出B盒接收到的紅外線脈沖和超聲波

脈沖如圖2所示,其中大尖峰為紅外線脈沖,小

尖峰為超聲波脈沖.圖中橫軸坐標(biāo)每格對(duì)應(yīng)時(shí)

長為0.02s,由此可知，小車正_______(選填

“靠近”或“遠(yuǎn)離”)B盒運(yùn)動(dòng),該小車運(yùn)動(dòng)的速

度為______m/s.(聲速取340m/s)遠(yuǎn)離34四、傳感器（脈沖）測速原理2：跟利用回聲計(jì)算山谷距離的原理一樣?！纠?】圖A是在高速公路上用超聲測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)。根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測出被測物體的速度，圖B中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號(hào)，設(shè)測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖中可知，汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是____m，汽車的速度是______m/s。1717.9C(多選)如圖甲所示，是一種交警測速的工作示意圖，B為能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時(shí)小盒子B向被測汽車發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)的汽車反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間Δt0后再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移－時(shí)間圖像，則下列說法正確的是()【例4】圖示為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，發(fā)射與接收儀器能將超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形。