1、第一章運動的描述,學案4 實驗：用打點計時器測速度,古時候由于生產力不發(fā)達，計時的方法是滴水法和回影法等原始的方法。隨著科學技術的發(fā)展，今天的計時方法既有鐘表等一般的計時器，又有精確度極高的光電計時器，在實驗室中我們用的是打點計時器，分為電磁打點計時器和電火花計時器，那么它們的工作原理、構造及使用是怎樣的呢？,學點1 電磁打點計時器和電火花計時器,對打點計時器的認識,電磁打點計時器：它是一種記錄運動物體在一定時間間隔內位移的儀器。當接通6 V以下低壓交流電源時，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點，

2、當交流電源頻率為50 Hz時，它每隔0.02 s打一點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔為0.02 s。,電火花計時器：它是利用火花放電在紙帶上打出小點而顯示點跡的計時儀器。當接通220 V交流電源，按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，于是在運動紙帶上就打出一系列點跡。當電源頻率為50 Hz時，它也是每隔0.02 s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是0.02 s。,電火花計時器工作時，紙帶運動時受到阻力小，比電磁打點計時器實驗誤差小。,實驗步驟： 把打點計時器固定在桌子上，按照要求裝好紙帶。 打點計時器接交流電源

3、。 接通電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出了一行小點，隨后立即關閉電源。 取下紙帶，從能看得清的某個點數起，數一數紙帶上共有多少個點，如果共有n個點，那么點的間隔數為n-1個，則紙帶的運動時間t0.02（n-1） s。 用刻度尺測量一下從開始計數的一點到最后一點n間的距離。 利用公式v=x/t計算出紙帶在這段時間內的平均速度。,2.打點計時器的使用,說明： 打點計時器是一種記錄運動物體在一定時間間隔內位移的儀器。 在使用前應了解它的結構，在使用時要遵照操作規(guī)程。,1,【例1】電磁打點計時器是一種使用_電源的計時儀器，它的工作 電壓是_ V，當電源頻率是50 Hz時，它每隔_ s打一 次點。

4、使用打點計時器時，紙帶應穿過_，復寫紙應套在 _上，并要放在紙帶的_面；應把_電源用導線接 在_上；打點時應先_，再讓紙帶運動。,【解析】電磁打點計時器是一種測量時間的儀器，使用低于 V低壓交流電源，它每隔一個周期打一個點，因此紙帶上的兩個點之間的時間間隔為交流電的周期，使用打點計時器時，紙帶應穿過限位孔，復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，打點時要先接通電源再讓紙帶運動。,使用電火花計時器分析物體運動情況的實驗中： 在如下基本步驟中，正確的排列順序為_。 A.把電火花計時器固定在桌子上 B.安放紙帶 C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動 D.接通220 V交流電源 E.按下脈沖輸出開關，進行打點 在安放紙帶時，要

5、檢查墨粉紙盤是否已經正確地套在_上， 還要檢查_是否夾在紙帶之間。,用打點計時器測量瞬時速度的方法與步驟： 把打點計時器固定在桌子上。 按照說明把紙帶裝好。 啟動電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出一系列的點。隨后立即關閉電源。 取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，每隔0.1 s，即每個點取個“測量點”標出，如圖1-4-3所示。,學點2 用打點計時器測量瞬時速度,電磁打點計時器和電火花計時器的結構和原理。,練習使用打點計時器，利用打上點的紙帶研究物體的運動情況。,圖1-4-3,根據vx/t計算出0，1，2，,5各點附近的平均速度，把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度，并記入下表中，點作為計時起

6、點，t，便可看出手拉紙帶運動的速度變化情況。,說明： 在使用電磁打點計時器時把紙帶穿過限位孔，把復寫紙片壓在紙帶上，在使用電火花計時器時，把墨粉紙盤套在紙盤軸上。 使用時，必須先通電，再拉動紙帶。 測量瞬時速度在選擇測量點0，1，2，5時，每隔0.1s選擇一個較好，方便計算；在選擇位移x時，應包含上面這個點的一段位移。 用平均速度v=x/t代替測量點的瞬時速度，選取的x越?。磘越短），平均速度越接近瞬時速度，誤差越小。,【例2】打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,某次實驗中得到的一條紙 帶，用毫米刻度尺測量情況如圖1-4-4所示，紙帶在A、C間的平均速 度為_ m/s，在A、D間的平均速度

7、為_ m/s,B點的瞬時速度更 接近 于_ m/s。,【答案】0.17 m/s,圖1-4-4,學點3 用圖象表示速度,以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，根據用打點計時器測出的各時刻的瞬時速度值，用描點法在坐標系中描出各個點，再用平滑的曲線將各點連接起來，就得到一條能反映速度隨時間變化關系的圖線，描述速度v與時間t關系的圖象，叫做速度時間圖象或vt圖象。,【例3】在研究物體做變速直線運動的實驗中，根據實驗數據算出了物 體在各不同時刻的瞬時速度如下表 畫出物體的vt圖象。 若到兩測量點間距離x=5.6 cm,試求出t=0.06 s時的瞬時速度。,【解析】采用描點法作出v-t圖象；用到間的

8、平均速度代替t=0.06 s時的瞬時速度。,【答案】 v1=0.195m/s v2=0.40m/s v3=0.51 m/s v4=0.69 m/s v5=0.70 m/s,圖1-4-8,當電源頻率低于50 Hz時，實驗中實際時間間隔大于0.02 s,數值計算時，若仍用0.02 s作為時間間隔來計算，實驗數值比物體的實際速度偏大。,1、 電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，當電源頻率為50 Hz時，振針每隔0.02 s在紙帶上打一個點，現在用此打點計時器測定物體的速度，當電源的頻率低于50Hz時，數據計算仍然是按照每隔0.02 s打一點來處理的，則測出的速度數值與物體的實際速度相比，是偏大還是偏??？為什么？,2.平常我們見到的計時儀表如手表或電子表等，都是用指針所指刻度或顯示屏上的數字表示出時間，而打點計時器既沒有表盤刻度，又沒有