1、第一章 2 第4讲 实验：用打点计时器测速度 第4讲 实验：用打点计时器测速度 目标定位 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律.3 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 4 第4讲 实验：用打点计时器测速度 预习导学 梳理识记点拨 1.作用及分类 打点计时器是一种使用(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的及在一段 一、了解打
2、点计时器 交流0.02 s时间5 第4讲 实验：用打点计时器测速度 时间内的，供高中学生实验用的计时器有打点计时器和计时器两种.2.电磁打点计时器(1)工作电压：以下的电源；(2)原理：接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动.这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点.位移电磁电火花6 V交流振片振针6 第4讲 实验：用打点计时器测速度 3.电火花计时器(1)工作电压：交流(填“交流”或“直流”)电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生，于是在运动的纸带上打出一行点迹.220 V火花放电7
3、 第4讲 实验：用打点计时器测速度 4.两种计时器误差比较 计时器使用中对纸带的运动阻力极小，因而系统误差较小.电火花8 第4讲 实验：用打点计时器测速度 二、用打点计时器测量平均速度 根据v_可求出任意两点间的平均速度，其中x是纸带上两点间的距离，t是这两点间的时间间隔.xt9 第4讲 实验：用打点计时器测速度 想一想：如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？答案 较小 10 第4讲 实验：用打点计时器测速度 三、用打点计时器测量瞬时速度 纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移x内的速度表示，即根据v_，当t或x较小时，用这个速度代表
4、纸带经过该位置的瞬时速度.平均xt平均11 第4讲 实验：用打点计时器测速度 如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即.vExt图112 第4讲 实验：用打点计时器测速度 想一想：在上图中，用DF段和DG段求出的平均速度，哪一个更接近E点的瞬时速度？答案 因为当t或x较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以DF段求出的平均速度更接近E点的瞬时速度.13 第4讲 实验：用打点计时器测速度 四、用图象表示速度 速度时间图象(v-t图象)：用来描述随变化关系的图象，图象上的点反映某一时刻的瞬时速度.速度时间14 第4讲 实验：用打点计时器测速度 课堂讲义 理解深化探究 一
5、、练习使用打点计时器 1.实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V以下低压交流电，电火花计时器接220 V交流电).15 第4讲 实验：用打点计时器测速度(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源.(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n1个，则纸带的运动时间t(n1)0.02 s.16 第4讲 实验：用打点计时器测速度(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离x.(6)利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度.v
6、xt17 第4讲 实验：用打点计时器测速度 18 第4讲 实验：用打点计时器测速度 2.注意事项(1)打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置.(2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带.(3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源.19 第4讲 实验：用打点计时器测速度(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位.20 第4讲 实验：用打点计时器测速度 二、根据纸带计算瞬时速度 1.原理：取包含这一位置在内的一小段位移x，根据v测出这一段位移内的平均速度
7、，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移来计算.xt21 第4讲 实验：用打点计时器测速度 如图2所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE.xt图2 22 第4讲 实验：用打点计时器测速度 2.数据处理 把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、，如图3所示，依次测出各点到O点的距离，再算出OA、AB、BC、的距离x1、x2、x3、.图323 第4讲 实验：用打点计时器测速度 若打点计时器打点的周期为 T，则 A、B、C、D、各点的瞬时速度分别为：vAx1x22T、vBx2x32T、vCx3x42T、vD
8、x4x52T、.24 第4讲 实验：用打点计时器测速度 把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.位置 A B C D E F G v/(ms1)25 第4讲 实验：用打点计时器测速度 3.注意 为了减小实验误差，A、B、C、D不一定是连续计时点，比如可以间隔T0.1 s(即每隔四个点)选一个点(称为计数点)，而计算计数点的瞬时速度时，x、t应取此计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，即 vxnxn12T.26 第4讲 实验：用打点计时器测速度 三、用v-t图象表示速度 1.用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接
9、起来，即得到物体运动的v-t图象.2.v-t图象的意义 v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它并不是物体运动的轨迹.27 第4讲 实验：用打点计时器测速度 例如，图4所示是某质点做直线运动的v-t图象.图428 第4讲 实验：用打点计时器测速度 由v-t图象可知在AB段速度随时间不断增大，表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间变化，表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减小，表示质点做减速运动.质点在t0时刻的速度为0.在5 s末的速度大小为15 m/s.29 第4讲 实验：用打点计时器测速度 例1 用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验
10、步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号写在空白处.A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.30 第4讲 实验：用打点计时器测速度 B.把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过，并压在下面.C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离x.D.切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间t.E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点.31 第4讲 实验：用打点计时器测速度 F.利用公式计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺
11、序是.v xt解析 打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；32 第4讲 实验：用打点计时器测速度 若打n个点，则有(n1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间t(n1)0.02 s；实验步骤的排列一般要按先安装器材然后进行实验的思路进行，故实验步骤的合理顺序是：BAEDCF.答案 交流 限位孔 复写纸(n1)0.02 s BAEDCF 33 第4讲 实验：用打点计时器测速度 例2 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.相邻计数点间的距离如图5所示，
12、每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.(本题计算结果均保留3位有效数字)图534 第4讲 实验：用打点计时器测速度(1)在实验中，使用打点计时器时应先再_(选填“释放纸带”或“接通电源”).解析 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带.接通电源释放纸带35 第4讲 实验：用打点计时器测速度(2)每两个计数点间还有个点没有标出.解析 每两个计数点间还有 ntT1 0.1 s0.02 s14 个点没有标出.436 第4讲 实验：用打点计时器测速度(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表
13、.vB vC vD vE vF 数值(m/s)0.640 0.721 37 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 vB3.624.3810220.1m/s0.400 m/s；vC5.204.3810220.1m/s0.479 m/s；vD5.205.9910220.1m/s0.560 m/s.答案 0.4000.479 0.560 38 第4讲 实验：用打点计时器测速度(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.图639 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 图线如图所示：答案 见解析图40 第4讲 实验：用打点计时器测速度
14、对点练习 巩固应用反馈 1.关于打点计时器，下列说法正确的是()A.纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 B.电火花计时器使用的是220 V交流电源 C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越长 D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器的电源 41 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 纸带上打的点越密，说明物体运动越慢；电火花计时器使用的是220 V交流电源；因为 T1f，所以使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短；实验时应先接通打点计时器的电源，后释放小车.B正确.答案 B 42 第4讲 实验：用打点计时器测速度 2.打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米
15、刻度尺测量的情况如图7所示，纸带上A、C间对应的时间为s，纸带在A、C间的平均速度为m/s.在A、D间的平均速度为m/s.二者之间，B点的瞬时速度更接近于m/s.图743 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s.A、C间的距离为14.0 mm0.014 0 m.A、C间对应的时间为0.022 s0.04 s.A、D间的距离为25.5 mm0.025 5 m.由公式 vxt得 vAC0.014 020.02 m/s0.35 m/s，44 第4讲 实验：用打点计时器测速度 vAD0.025 530.02 m/s0.43 m/s.B点的瞬时速度更接近于A、C间的平均速度.答案 0.04 0.35 0.43 0.3545 第4讲 实验：用打点计时器测速度 3.图8是某物体运动的v-t图象.物体的初速度为，在0t1内物体做运动，t1t2内做运动，t2t3内做运动，物体的速度方向(填“不变”或“变化”).图8不变零加速匀速减速
