《实验：用打点计时器测速度》研讨.ppt

实验：用打点计时器测速度 问题提出：如何测定运动物体在某一段时间内或  某一时刻的运动快慢？ 思考：如何记录物体运动过程的位置呢？ 游戏：研究手运动的快慢 你的左手拿着一块表,右手拿着一枝铅笔．你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动．每隔1s你用铅笔在纸上点一个点。 看看怎样做? 1 、相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系? 相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大 2 、牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响? 纸带运动的快慢不均匀，点子的间隔也不均匀，但对相邻两点间的时间间隔没有影响． 纸带上的点记录了与纸带相连的物体运动的时间及位移 受到这个游戏的启发，人们设计制作了一种能精确记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器，这就是打点计时器 观察电磁打点计时器并自主阅读课本19页相关内容，明确它的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法 一 、电磁打点计时器＞ 电磁打点计时器有哪些组成部分？各部分的名称是什么？请在图中分别指出. 1、电磁打点计时器的结构 振针 限位孔 永久磁铁 线圈 振片 纸带 复写纸 2 、电磁打点计时器的工作原理 电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器．工作电压为_________．当电源的频率是50Hz时，它每隔_______s打一次点．通电以前，把纸带穿过__________，再把套在定位轴上的_________压在纸带的上面． 3、 使用说明 交流 4~6V 0.02 限位孔 复写纸片 ＜交流与讨论＞ 电磁打点计时器能否使用直流电源，为什么？ 不能，因为工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动。若使用直流电源振片将无法振动，打点计时器将打不出点。 1 避免长期工作导致的线圈发热而损坏 开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处？ 2 不关闭电源，打点计时器会一直打点，这些多余的点难以区分，会影响我们分析数据 观察电火花计时器并阅读其使用说明书，明确它的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法． 二、电火花打点计时器 电火花打点计时器有哪些组成部分？各部分的名称是什么？请在图中分别指出. 1、 电火花计时器的结构 墨粉纸盒 纸带 插座 2、工作原理 原理： 脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电 3、 使用说明： 电火花打点计时器是一种使用____电源的计时仪器．工作电压为_____．当电源的频率是50Hz时，它每隔______s打一次点． 交流 220V 0.02 1．两种打点计时器相比，有什么异同？ ＜交流与讨论＞ 相同点：打点周期都是0.02s； 都使用交流电源； 都记录了物体运动的时间和位移； 不同点：电压不同； 打点的部件不同； 2．两种打点计时器相比，哪个更好些？为什么？ 电火花计时器可能会更好些，因为： (1)电磁打点计时器打点时振针和纸带间的摩擦较大．而电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的. (2)电火花打点计时器的记时精度也远优于电磁打点计时器，同时它的操作简易，学生使用安全可靠． 例1 电磁打点计时器的打点周期取决于 ( ) A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．永久磁铁的磁性强弱 D．振针与复写纸间的距离 B 要求： （1）步骤正确. （2）点迹清晰，间距合适，有足够多的点. 三 、练习使用打点计时器 操作步骤 （1）固定计时器 （2）安装纸带 （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源 （4）取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少? （5）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离 共(n一1)个，时间间隔t=(n-1)0.02S 四、测量平均速度 （1）需测量的量： （2）关系式： △t ＝？ △x ＝？ V=△x / △t 例题 如图所示，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，用毫米刻度尺测出各点间的距离为：AC = 14.2 mm，AD = 24.8 mm．那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为____m/s，纸带在AD间的平均速度为____m/s；B点的瞬时速度更接近于____m/s． .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 1 2 3 4