《高中物理 14實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 14實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度課件 新人教版必修1（34頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、4實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 下圖是一幅表現(xiàn)鴿子飛翔時(shí)的一系列運(yùn)動瞬間的照片，在這里，連續(xù)的運(yùn)動被分離成了離散的“景”，瞬間的精彩被定格成了永恒，這是“相對論”在攝影藝術(shù)中應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例 那么，在實(shí)驗(yàn)室我們?nèi)绾斡涗浰查g的時(shí)間和運(yùn)動呢？ 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造如圖所示電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 工作原理：它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器連接低于10V低壓交流電源時(shí)，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也跟著上下振動而打點(diǎn)，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動，振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn)當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)，即打出的紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02

2、s. (2)電火花計(jì)時(shí)器 電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源，工作電壓是220V. 電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造如下圖所示 工作原理：它是利用火花放電在紙帶上打出孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)器當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動紙帶上就打出系列點(diǎn)跡當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它也是每隔0.02s打一次點(diǎn)，即打出的紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是0.02s. (3)兩種計(jì)時(shí)器的比較類型類型比較比較電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器所用電源所用電源10V以下低壓交流以下低壓交流220V交流交流打點(diǎn)方式打點(diǎn)方式振針打點(diǎn)振針

3、打點(diǎn)電火花打點(diǎn)電火花打點(diǎn)時(shí)間間隔時(shí)間間隔每隔每隔0.02s打一次點(diǎn)打一次點(diǎn)每隔每隔0.02s打一次點(diǎn)打一次點(diǎn)實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)誤差振針和紙帶接觸會振針和紙帶接觸會影響紙帶運(yùn)動，誤影響紙帶運(yùn)動，誤差較大差較大火花放電不會影響火花放電不會影響紙帶運(yùn)動，誤差較紙帶運(yùn)動，誤差較小小 取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開始，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)，如果共有n個(gè)點(diǎn)，那么n個(gè)點(diǎn)的間隔數(shù)為n1個(gè)，則紙帶的運(yùn)動時(shí)間t(n1)0.02s. 用刻度尺測量出從開始計(jì)數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離x. 利用公式v 計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 把紙帶上能看得清的某個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)O，以后的點(diǎn)分別標(biāo)上A、B、C、D作為“計(jì)數(shù)點(diǎn)”，如圖所示，依

4、次測出O到A、A到B、B到C之間的距離x1、x2、x3. 把數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運(yùn)動. 利用vt圖象分析物體的運(yùn)動位置位置ABCDEF時(shí)間時(shí)間t/(s)(xnxn1)/(m)v/(m/s) .vt圖象 用橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示速度v，建立直角坐標(biāo)系根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，即得到vt圖象. .vt圖象的意義 vt圖象非常直觀地反映了速度隨時(shí)間變化的情況，它并不是物體運(yùn)動的軌跡 .勻速直線運(yùn)動的vt圖象 勻速直線運(yùn)動的vt圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如圖所示，直線a、b分別表示va4m/s，vb8m/s. 從勻速直線運(yùn)動的vt圖象中不僅可

5、以看出速度的大小，并且可以求出位移，根據(jù)位移公式xvt，在vt圖象中就對應(yīng)著邊長分別為v和t的一個(gè)矩形面積，如圖中畫斜線的部分 特別提醒： (1)電源電壓要符合要求，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用10V以下交流電源；電火花計(jì)時(shí)器使用220V交流電源 (2)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材 (3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定時(shí)再用手拉紙帶 (4)手拉紙帶時(shí)，速度應(yīng)快一些，以防點(diǎn)跡太密集 電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用_電流，工作電壓為_V，工作時(shí)的基本步驟是：當(dāng)紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器； 將電源線插入220V交流電源插座； 把紙帶從墨粉紙盤下面穿

6、過； 接通開關(guān)，聽到放電聲，立即讓運(yùn)動物體拖動紙帶運(yùn)動 上述步驟正確的順序是_ 解析：若不知道電火花計(jì)時(shí)器的工作原理，就無法選擇工作電源的性質(zhì)和電壓的高低及工作程序；不了解構(gòu)造，對各部件無法說出其名稱，因此，應(yīng)該認(rèn)真閱讀電火花計(jì)時(shí)器使用說明，了解各部分構(gòu)造的名稱和使用方法我們在使用任何新產(chǎn)品之前都應(yīng)該如此，養(yǎng)成習(xí)慣 答案：交流；220；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，振針每隔_s打一個(gè)點(diǎn)現(xiàn)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實(shí)數(shù)值_ 答案：0.02；偏大 解析：本題考查

7、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用及其測量原理當(dāng)交流電的頻率為50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)交流電的頻率低于50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打一次點(diǎn)的時(shí)間間隔t將大于0.02s，因此測出的速度將比真實(shí)值偏大. 某學(xué)生在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做研究小車運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，其開始時(shí)的裝配圖如下圖所示，其中有錯(cuò)誤與不妥之處，請把它找出來 解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接交流電，而圖上所接為直流電源，顯然是個(gè)錯(cuò)誤；開始時(shí)，小車離定滑輪端太近，向前運(yùn)動的余地太小，致使紙帶上留下的計(jì)時(shí)點(diǎn)過少，給測量帶來不便，產(chǎn)生較大誤差 點(diǎn)評：記憶實(shí)驗(yàn)儀器的裝配時(shí)，如果能結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，會收到事半功倍的效果某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的紙帶

8、如圖所示，請你判斷一下這可能是因?yàn)?() A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上 B電源的電壓不穩(wěn) C電源的頻率不穩(wěn) D振針壓得過緊 答案：D 解析：正常情況下，振針應(yīng)該恰好敲打在限位板上，這樣在紙上才能留下點(diǎn)當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過大時(shí)，振針可能打不到復(fù)寫紙，這時(shí)會出現(xiàn)有時(shí)有點(diǎn)，有時(shí)無點(diǎn)如果振針與復(fù)寫紙的距離過小，振針就會有較長的時(shí)間與復(fù)寫紙接觸，這樣就會在復(fù)寫紙上留下一段一段的小線段. 如下圖所示是拖動紙帶時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為我們的紙帶上所選的記數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1S，試求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、D各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度 解析：同樣根據(jù)用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以“粗

9、略”代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度的思想，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、D各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度 答案：vB0.26m/s；vC0.30m/s；vD0.34m/s 點(diǎn)評：通過以上問題的解答過程可以看出，在研究物理問題的過程中，物理思想和物理方法是十分重要的，在物理學(xué)的發(fā)展過程中，積累了許多很重要的研究問題的方法，即用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度“粗略”表示某點(diǎn)的瞬時(shí)速度就是其中的方法之一 說明：下一章我們學(xué)習(xí)到該物體做的是勻變速直線運(yùn)動，B點(diǎn)瞬時(shí)速度就等于A到C這段時(shí)間的平均速度，并不像有些問題中只是一種近似如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間

10、的平均速度為_m/s，在A、D間的平均速度為_m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于_m/s. 答案：0.350.420.35 如下圖甲所示，表示一質(zhì)點(diǎn)在6s內(nèi)的xt圖象，試據(jù)此分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況并畫出它的vt圖象 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況：02s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，速度為3m/s,2s末離開出發(fā)點(diǎn)6m；2s4s內(nèi)物體靜止于離出發(fā)點(diǎn)6m處；4s5s質(zhì)點(diǎn)反方向做勻速直線運(yùn)動，速度為6m/s,5s末時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)，5s6s質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)以6m/s的速度反方向勻速運(yùn)動，6s末位移為6m.其vt圖象如圖乙 點(diǎn)評：先認(rèn)知xt圖象，逐段分析其運(yùn)動情況，再畫vt圖象，做好兩種圖象的轉(zhuǎn)化，比較同一運(yùn)動過程在不同圖象的表達(dá)形式(北師大附中0809學(xué)年高一上學(xué)期期中)一個(gè)作直線運(yùn)動的物體，其速度圖象如圖所示，由圖可判斷出() A第1秒末，物體速度方向改變 B前兩秒內(nèi)物體的位移為零 C物體做往復(fù)運(yùn)動 D第3秒末和第5秒末物體的位置相同 答案：CD