高中物理 实验用打点计时器测速度 新人教版必修精选文档.ppt

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1、高中物理 实验用打点计时器测速度课件 新人教版必修10/20/2022本讲稿第一页，共三十五页第一章第一章 物体的运动物体的运动第四节第四节 实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度本讲稿第二页，共三十五页 通过高频照相机对撑高跳动作细节的展示，了解物体在极短时间内的运动状况，有助于了解物体的运动。怎样得到物体在极短时间内的运动状况呢？自然而然地导入新课。本节课的重点一是打点计时器的原理和应用，课件利用金太阳好教育云平台备课中心素材视频电磁打点计时器和电火花打点计时器详细、清晰的讲解了两种计时器的构造、原理及其用法；二是利用打出的纸带求出瞬时速度，和用图象表示速度的方法，研究物体的运动

2、，这也是本节课的难点。对于重点知识和典型题型都设计一个典例探究，典例探究后接一个练一练，以加深学生的理解。练一练可以根据课堂时间情况自由安排。最后，再设计4-5个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。本讲稿第三页，共三十五页1.学会使用打点计时器。学会使用打点计时器。2.学会利用打出的纸带求瞬时速度。学会利用打出的纸带求瞬时速度。3.能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况.。4.会用图象表示速度随时间变化的规律，会会用图象表示速度随时间变化的规律，会利用图象求瞬时速利用图象求瞬时速度。度。重点难点：重点难点：1.打点计时器的正确使用。打

3、点计时器的正确使用。2.掌握测速度的方法。掌握测速度的方法。3.利用图象求瞬时速度。利用图象求瞬时速度。本讲稿第四页，共三十五页仔细体会下面几张图片仔细体会下面几张图片本讲稿第五页，共三十五页怎样展示运动的更多细节呢怎样展示运动的更多细节呢？展示细节，有助于更好的研究过程展示细节，有助于更好的研究过程。本讲稿第六页，共三十五页一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器本讲稿第七页，共三十五页1.1.电磁打点计时器（构造、用法及原理）利用视频介绍电磁打点计时器利用视频介绍电磁打点计时器本讲稿第八页，共三十五页2.2.电火花计时器（构造、用法及原理）利用视频介绍电火花打点计时器利用视

4、频介绍电火花打点计时器本讲稿第九页，共三十五页安装电火花计时器本讲稿第十页，共三十五页1.测时间（直接测出，电源频率 50 Hz，每隔 0.02 s秒打一个点）。2.测位移（直接测出）。3.测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。打打 点点 计计 时时 器器 有有 什什 么么 作作 用用？本讲稿第十一页，共三十五页二二、练练习习使使用用打打点点计计时时器器1 1.固定打点计时器；固定打点计时器；2 2.装好纸带，连接好电源；装好纸带，连接好电源；3 3.启动电源，拉纸带，打完点后立即关闭电源，取下纸带。启动电源，拉纸带，打完点后立即关闭电源，取下纸带。本讲稿第十二页，共三十五页1.打点计时器

5、使用的是交流电。打点计时器使用的是交流电。电磁电磁打点计时器用打点计时器用4 6 V 的低压交流电，的低压交流电，电火花电火花计时器使用计时器使用220 V的交流电。的交流电。2.使用计时器打点时，应使用计时器打点时，应先接通电源先接通电源，待打点计时器稳定，待打点计时器稳定 后，后，再拉动纸带再拉动纸带。3.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到 打出的是打出的是短横线短横线，应，应调整一下振针调整一下振针距复写纸片的高度使距复写纸片的高度使 之增大一点。之增大一点。4.使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，使用电火花计时器

6、时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时，应使用电磁打点计时器时，应 让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。本讲稿第十三页，共三十五页题型题型1 1：打点计时器的使用：打点计时器的使用例例 1.电火花计时器工作时使用电火花计时器工作时使用_电源，工作电压为电源，工作电压为 _V，工，工作时的基本步骤是：作时的基本步骤是：当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器将电源线插入插座将电源线插入插座把纸带从墨粉纸盘下面穿过把纸带从墨粉纸盘下面穿过接通开关，听到

7、放电声，立即让运动物体拖动纸带运动接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是上述步骤正确的顺序是 。交流交流220 本讲稿第十四页，共三十五页1.某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，请你判断一下这可能是因为请你判断一下这可能是因为 ()A.打点计时器错接在直流电源上打点计时器错接在直流电源上B.电源的电压不稳电源的电压不稳C.电源的频率不稳电源的频率不稳D.振针压得过紧振针压得过紧D本讲稿第十五页，共三十五页 1.判判断断物物体体的的运运动动规规律律通过研究纸带，间接的反应物体运动情况：通过研究纸带，间接

8、的反应物体运动情况：1.打出的打出的点越密点越密，则，则运动越慢运动越慢；2.若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。若打出的点间距相等，则物体做匀速直线运动。三三、纸纸 带带 处处 理理本讲稿第十六页，共三十五页2.测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）测平均速度（一段时间或者一段位移的平均速度）（1 1）要测的量：某段时间）要测的量：某段时间 ，以及对应的位移，以及对应的位移（2 2）关系式：）关系式：本讲稿第十七页，共三十五页 3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度计算变速直线运动中某点的瞬时速度O A B C D E F根据下面这条纸带，如何求根据下面这条纸带，如何求 C 点的瞬

9、时速度？点的瞬时速度？(1)(2)哪种方法求出的更准确？哪种方法求出的更准确？本讲稿第十八页，共三十五页如何测出某个点 E 处的瞬时速度？DFDFD F原则：准确性、可行性原则：准确性、可行性本讲稿第十九页，共三十五页 可以大致表示可以大致表示 E 点的瞬时速度，点的瞬时速度，D、F 两点离两点离 E 点点越近，算出的平均速度越接近越近，算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度。然而点的瞬时速度。然而 D、E 两两点间距离过小，则测量误差增大。所以，应该根据实际情况点间距离过小，则测量误差增大。所以，应该根据实际情况选取这两个点。选取这两个点。本讲稿第二十页，共三十五页初识制表本讲稿第二十一页，

10、共三十五页题型题型2 2：用纸带计算瞬时速度和平均速度：用纸带计算瞬时速度和平均速度例例 2.如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E 为我们的纸带上所选的记数点，相邻计数点间的时间间隔为为我们的纸带上所选的记数点，相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s，试求打点计时器打下，试求打点计时器打下 B、C、D 各点时的瞬时速度。各点时的瞬时速度。24.0052.0084.00120.00单位：单位：mm本讲稿第二十二页，共三十五页解析：同样根据用某段时间内的平均速度可以解析：同样根据用某段时间内的平均速度可以“粗略粗略”代表某点代

11、表某点的瞬时速度的思想，计算打点计时器打下的瞬时速度的思想，计算打点计时器打下 B、C、D 各点时的瞬时各点时的瞬时速度。速度。答案：答案：0.26 m/s 0.30 m/s 0.34 m/sm/s 0.34 m/s本讲稿第二十三页，共三十五页2 2.在在“用打点计时器测速度用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为电的频率为 50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择择 0、1、2、3、4、5 共共 6 个计数点。相邻两计数点之间还有四个个计数点。相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着

12、带有最小分度为毫米的刻度尺，零点点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点计数点对齐，由图可以读出三个计数点 1、3、5 跟跟 0 点的距离。点的距离。那么，小车通过计数点那么，小车通过计数点“2”时的瞬时速度是多大？时的瞬时速度是多大？本讲稿第二十四页，共三十五页答案：答案：0.21 m/s本讲稿第二十五页，共三十五页四、用图象表示速度1.图图象象有有什什么么特特点点？直观直观2.你常用的作图方法有哪些？你常用的作图方法有哪些？描点作图、根据函数关系式作图描点作图、根据函数关系式作图3.一般的作图步骤有哪些？一般的作图步骤有哪些？建系

13、建系 描点描点 作图作图本讲稿第二十六页，共三十五页少了什么？少了什么？是折线拟合？是折线拟合？还是曲线拟合？还是曲线拟合？本讲稿第二十七页，共三十五页题型题型3 3：用图象表示速度：用图象表示速度例例3.如图所示，表示一质点在如图所示，表示一质点在 6 s 内的内的 xt 图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的 vt 图象。图象。解析：因为解析：因为 xt 图象的斜率表示速度，图象的斜率表示速度，所以所以02 s的速度的速度 v13 m/s，2 4 s的速度的速度 v2 0，4 6 s的速度的速度v 3 6 m/s。图象如图所示。图象如图所示。本讲稿

14、第二十八页，共三十五页3.一物体的一物体的 v t 图象如图所示，则下列说法正确的是图象如图所示，则下列说法正确的是 ()A.物体做曲线运动物体做曲线运动 B.物体做直线运动物体做直线运动 C.物体做往复运动物体做往复运动 D.物体一直向一个方向运动物体一直向一个方向运动Otv BD本讲稿第二十九页，共三十五页打打点点计计时时器器两种计时器两种计时器电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器用图象表示速度用图象表示速度用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度练习使用打点计时器练习使用打点计时器本讲稿第三十页，共三十五页1.电磁打点计时器的工作电压是电磁打点计时器的工作电压是_

15、，电火花计时器的，电火花计时器的工作电压是工作电压是_，当电源频率是，当电源频率是50 Hz时，它们每隔时，它们每隔_s 打一次点。使用电磁打点计时器时，纸带应穿过打一次点。使用电磁打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸要放在纸带的，复写纸要放在纸带的_面；打点时应先面；打点时应先_，稳定后，再让纸带运动。，稳定后，再让纸带运动。6 V以下以下220 V0.02限位孔限位孔上上接通电源接通电源 注意两种计时器的区别：注意两种计时器的区别：(1)工作电压不同；工作电压不同；(2)工作原理不工作原理不同；同；(3)打点方式不同。打点方式不同。本讲稿第三十一页，共三十五页 2 2.在用打点计时器研究小车

16、在重物牵引下运动的实验中，某同学有如在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是下操作步骤，其中错误的步骤是_，有遗漏内容的步骤是，有遗漏内容的步骤是_。A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源源 B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码的钩码 D取下纸带取下纸带 E放手，使小车在平板上运动放手，使小车在平板上运动 F将纸带固定在小车尾部，

17、并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后合理的序号排列为将以上步骤完善后合理的序号排列为_。要将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源后松开纸带要将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源后松开纸带将打点计时器固定在平板上没有将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路滑轮的一端，并接好电路AB要先断开电源要先断开电源 DBFCAED本讲稿第三十二页，共三十五页(1)根据上面记录，计算打点计时器在打根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并点时的速度并填在下表中。填在下表中。位置12345v/ms13.如图所示是用打点计时器测

18、瞬时速度实验时得到的一条纸带的如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从一部分，从 0 点开始依照打点的先后依次标为点开始依照打点的先后依次标为 0、1、2、3、4、5、6现在量得现在量得 0、1 间的距离间的距离 x1 5.18 cm,1、2间的距离间的距离 x2 4.40 cm,2、3 间的距离间的距离 x3 3.62 cm,3、4间的距离间的距离 x4 2.78 cm,4、5 间的距离间的距离 x5 2.00 cm,5、6间的距离间的距离 x6 1.22 cm。(f 50 Hz)1.201.000.800.600.40本讲稿第三十三页，共三十五页(2)根据根据(1)中表格，在图中画出小车的速度时间图象，并说明小中表格，在图中画出小车的速度时间图象，并说明小车速度变化特点。车速度变化特点。本讲稿第三十四页，共三十五页4.明洲同学从家中出发明洲同学从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到，沿平直的马路以一定的速率走到邮局。发信之后，沿原路以相同的速率返回。设出发时方向邮局。发信之后，沿原路以相同的速率返回。设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的 vt 图象是图象是 ()B本讲稿第三十五页，共三十五页