第一章 4 实验：用打点计时器测速度.pptVIP

〔说一说〕 百米赛跑时运动员的速度从始至终不变吗？如果有变化，你估计是怎样变化的？某位运动员百米赛跑的成绩是10.57 s，按照你的估计画出他在这段时间的v－t图象的草图． 如果是没有受过训练的同学跑百米，他的v－t图象的形状可能有什么不同？ ［练规范、练速度、练技能］ 随堂演练 返回目录 随堂演练 典例剖析 实验解读 工具 栏目导引 必修1 第一章 运动的描述 4．实验：用打点计时器测速度 □ 实验目的 1．了解打点计时器的结构、原理及使用方法． 2．学会用打点计时器测量物体的速度． 3．能利用v－t图象分析物体的运动． □ 实验原理 1．打点计时器的原理及使用 工作电压 220 V交流电 6 V以下交流电 打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 打点周期 0.02 s 0.02 s 记录信息 位置、时刻和位移、时间 □ 实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等． □ 实验过程 1．练习使用打点计时器 实验步骤(以电磁打点计时器为例) (1)把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面． (2)用导线把两个接线柱分别与电源接线柱连接．启动电源，用手水平地拉动纸带，打完点后立即关闭电源． 注意事项 (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象． (2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集． (4)使用电火花计时器时，应注意把两条纸带穿好，墨粉纸盘位于两条纸带中间；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面． (5)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源． 3．用图象表示速度 (1) 速度—时间图象：以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系，根据算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来，就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象，叫做速度—时间图象或v－t图象． (2)从v－t图象中可获得的信息 ①从图象上可以直接读出某一时刻瞬时速度的大小． ②从图象上可以直接判断速度的方向．若图象位于t轴上方，表示物体向正方向运动；若图象位于t轴下方，表示物体向负方向运动． ③可以直观地看出速度随时间的变化情况． 打电计时器的使用 电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器，它的工作电压为________ V以下，当电源频率为50 Hz时，每隔________ s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过________，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的________面；打点时应先________，再让纸带运动． 解析：　电磁打点计时器需要使用6 V以下的低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上相邻两个点之间的时间间隔为一个周期；使用电磁打点计时器时，纸带应穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，纸带要放在复写纸的下面；打点时应先接通电源，再让纸带运动． 答案：　交流　6　0.02　两个限位孔　上　接通电源 一同学在用打点计时器测量速度时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为(　　) A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源电压不稳定 C．电源的频率不稳定 D．振针压得过紧 解析：　当打点计时器振片一端的振针与复写纸片的距离过大时，振针可能有时接触不到复写纸片，我们就看到时有时无的点迹，或完全没有点迹．当振针距离复写纸片间隙过小时，每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，这样就成了一段一段的短线，所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸的距离是否适中，否则就要做适当的调整．而A造成的后果是打点计时器不工作，B造成打点计时器工作不稳定，C造成各点间距忽大忽小，故应选D. 答案：　D 纸带的测量、分析和计算 如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点．根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？ 答案：　231.25 cm/s　212.50 cm/s　当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度　不能　不知时间 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，用毫米刻度尺测量情况如图所示，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. 答案