实验 用打点计时器测速度(课件58张PPT)-【扬帆起航系列】高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）.pptxVIP

实验用打点计时器测速度【扬帆起航系列】2025-2026学年高中物理同步备课必修第一册授课人：扬帆起航新人教版（2019）第一章运动的描述

01两种打点计时器02测量纸带的平均速度和瞬时速度03速度—时间图像（v-t图）04位移和时间的测量目录/contents

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两种打点计时器01

电磁打点计时器电火花打点计时器约8V交流电220V交流电

工作原理交流与讨论：电磁打点计时器使用低压交流电源工作，想一想能不能使用直流电源，为什么？电磁打点计时器工作原理

工作原理交流与讨论：从原理上考虑，电火花计时器与电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？火花放电电火花计时器工作原理

电磁打点计时器电火花打点计时器构造工作电压8v的交流电源220v的交流电工作原理被交变磁场磁化的振片在永久磁铁作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。接通电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，在运动的纸带上就打出一行点迹。阻力来源①纸带与限位孔的摩擦;②振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与限位孔的摩擦打点频率频率为50Hz，每隔0.02s打一个点说明电火花打点计时器工作时纸带受阻力较小，系统误差较小，应优先选用。两种打点计时器的比较

测量纸带的平均速度和瞬时速度02

（1）时间：(电源频率50Hz，每隔________秒打一个点)（2）位移:0.02想一想：打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?研究纸带→研究物体运动

DG2、测量原理：1、思想方法:极短时间内，平均速度可近似代替某点的瞬时速度.所取的时间间隔越小，算出的平均速度越接近该点的瞬时速度.根据纸带求瞬时速度问题1：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?△x0.1s问题2：如何测量E点的瞬时速度？DFGDFGDF△x△t测量纸带的平均速度和瞬时速度

X1X4X3X2X7X6X501234567想一想：需要测量什么？怎么计算？思考：如何计算1点到3点之间的平均速度？如何计算平均速度

时间位移v=——ΔtΔx_平均速度：平均速度与瞬时速度

012345思考：需要测量什么？怎么计算？思考：应如何测量打3点时纸带的瞬时速度？哪个更好？如何计算瞬时速度

频闪相机讨论：从频闪照片中能得到什么信息？讨论：物体的运动快慢如何变化？讨论：如果需要测量物体速度，还需要知道什么信息？其他测量速度的方法

利用频闪照相测物体速度频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。求平均速度和瞬时速度的方法与打点计时器相同。

频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法．当物体运动时，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的．频闪照相测速度

借助传感器与计算机测速度

下图是一种运动传感器的原理图，这个系统由A、B两个小盒子组成．固定在运动物体上的A盒中装有发射器，可同时发射红外线脉冲(光速c＝3×108m/s)和超声波脉冲(常温下声速v＝340m/s)，固定的B盒中装有接收装置，利用接收的时间差确定A、B间的距离，由两次测得的距离Δx和两次发射脉冲的时间间隔Δt可求出A的速度．c?v，则x1＝vt1，x2＝vt2，Δx＝x2－x1，Δt＝t2－t1，vA＝Δx/Δt，如图所示．传感器测速度

气垫导轨和数字计时器

如图所示，当滑块通过光电门时，光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间，而遮光条的宽度d已知，且非常小.由于滑块通过光电门的时间Δt非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动，所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度，利用光电门测速度

利用光电门测物体速度常利用光电门测物体的瞬时速度

用光电门测量瞬时速度