1.4(用)《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》課件ppt[教資優(yōu)擇]

1、1基礎(chǔ)課件 時(shí)刻的瞬時(shí)速度近 就越接運(yùn)動(dòng)描述越精確越小當(dāng)內(nèi)的平均速度 間隔就是該運(yùn)動(dòng)物體在時(shí)間那么發(fā)生的位移 這一時(shí)間間隔內(nèi)到從如果能測量出運(yùn)動(dòng)物體 思路分析 t tt t x x ttt , , : 問題提出：如何測定運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)或問題提出：如何測定運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)或 某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢？某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢？ 2基礎(chǔ)課件 思考：如何記錄物體運(yùn)動(dòng)過程的位置呢？思考：如何記錄物體運(yùn)動(dòng)過程的位置呢？ 游戲：研究手運(yùn)動(dòng)的快慢游戲：研究手運(yùn)動(dòng)的快慢 你的左手拿著一塊表你的左手拿著一塊表, ,右手拿著一枝鉛筆你的同伴牽動(dòng)一條右手拿著一枝鉛筆你的同伴牽動(dòng)一條 寬約寬約1 cm1 cm的長紙

2、帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢向前移的長紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢向前移 動(dòng)每隔動(dòng)每隔1s1s你用鉛筆在紙上點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)。你用鉛筆在紙上點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)。 看看怎樣做看看怎樣做? 3基礎(chǔ)課件 1 、相鄰兩點(diǎn)的距離跟牽動(dòng)紙帶的速度有什 么關(guān)系? 相鄰兩點(diǎn)間的距離隨著牽動(dòng)紙帶的速度的增大而 加大 2 、牽動(dòng)紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點(diǎn)所 表示的時(shí)間有沒有影響? 紙帶運(yùn)動(dòng)的快慢不均勻，點(diǎn)子的間隔也不均勻， 但對相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔沒有影響 紙帶上的點(diǎn)記錄了與紙帶相連的物體運(yùn)動(dòng) 的時(shí)間及位移 4基礎(chǔ)課件 受到這個(gè)游戲的啟發(fā)，人們設(shè)計(jì)制作了一種受到這個(gè)游戲的啟發(fā)，人們設(shè)計(jì)制作了一種 能精確能精確記錄運(yùn)動(dòng)物

3、體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的記錄運(yùn)動(dòng)物體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的 儀器，這就是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器儀器，這就是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 5基礎(chǔ)課件 觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并自主閱讀課本觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并自主閱讀課本19頁相關(guān)內(nèi)容，明頁相關(guān)內(nèi)容，明 確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法確它的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法 一 、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 6基礎(chǔ)課件 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪些組成部分？各部分的名稱是什么？ 請?jiān)趫D中分別指出請?jiān)趫D中分別指出. p1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu) 振針振針 限位孔限位孔 永久磁鐵永久磁鐵 線圈線圈 振片振片 紙帶紙帶

4、復(fù)寫紙復(fù)寫紙 7基礎(chǔ)課件 p2 、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理工作原理 8基礎(chǔ)課件 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_電電 源 的 計(jì) 時(shí) 儀 器 工 作 電 壓 為源 的 計(jì) 時(shí) 儀 器 工 作 電 壓 為 _當(dāng)電源的頻率是當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，時(shí)， 它每隔它每隔_s打一次點(diǎn)通電以前，打一次點(diǎn)通電以前， 把紙帶穿過把紙帶穿過_，再把套在定位，再把套在定位 軸上的軸上的_壓在紙帶的上面壓在紙帶的上面 p3、 使用說明使用說明 交流交流 46V 0.02 限位孔限位孔 復(fù)寫紙片復(fù)寫紙片 9基礎(chǔ)課件 交流與討論 n電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能否使用直流電源，為什么？電磁打點(diǎn)計(jì)

5、時(shí)器能否使用直流電源，為什么？ 不能，因?yàn)楣ぷ髟碇惺强侩娏鞣较虻母淖儊砀淖兇挪荒?，因?yàn)楣ぷ髟碇惺强侩娏鞣较虻母淖儊砀淖兇?鐵的磁場方向，從而促使振動(dòng)片上下振動(dòng)。若使用直鐵的磁場方向，從而促使振動(dòng)片上下振動(dòng)。若使用直 流電源振片將無法振動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將打不出點(diǎn)。流電源振片將無法振動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將打不出點(diǎn)。 10基礎(chǔ)課件 1 1 避免長期工作導(dǎo)致的線圈發(fā)熱而損壞避免長期工作導(dǎo)致的線圈發(fā)熱而損壞 n開啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源，開啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源， 這樣做有什么好處？這樣做有什么好處？ 2 不關(guān)閉電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)一直打點(diǎn)，不關(guān)閉電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)一直打點(diǎn)， 這些多余的點(diǎn)難以區(qū)

6、分，會(huì)影響我們分這些多余的點(diǎn)難以區(qū)分，會(huì)影響我們分 析數(shù)據(jù)析數(shù)據(jù) 11基礎(chǔ)課件 觀察電火花計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說明書，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分觀察電火花計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說明書，明確它的結(jié)構(gòu)、各部分 的名稱、工作原理及使用方法的名稱、工作原理及使用方法 二、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 12基礎(chǔ)課件 說一說：說一說：電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)成電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)成 放電針放電針 紙盤軸紙盤軸 電源開關(guān)電源開關(guān) 墨粉紙盤墨粉紙盤 13基礎(chǔ)課件 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪些組成部分？各部分的名稱是 什么？請?jiān)趫D中分別指出. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 墨粉紙盒墨粉紙盒 紙帶紙帶 插座插座 14基礎(chǔ)課件 工作原理：工作原理： 當(dāng)接通電源、按下脈沖輸出開

7、關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)當(dāng)接通電源、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)過放電針、墨粉紙盤到器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)過放電針、墨粉紙盤到 紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的線帶紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的線帶 上就打出一行點(diǎn)跡上就打出一行點(diǎn)跡. 15基礎(chǔ)課件 p3、 使用說明：使用說明： 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_電源的計(jì)時(shí)儀器工電源的計(jì)時(shí)儀器工 作電壓為作電壓為_當(dāng)電源的頻率是當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，它每隔時(shí)，它每隔 _s打一次點(diǎn)打一次點(diǎn) 交流交流 220V 0.02 16基礎(chǔ)課件 三、三、關(guān)于打點(diǎn)周期關(guān)于打點(diǎn)周期T 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T由輸入電源的頻率f決定。

8、 頻率f：每秒打點(diǎn)的次數(shù)（赫茲Hz） 周期T：打一次點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間（秒s） T=1/f 2、我國交流電的f均為50Hz，故打點(diǎn)周期T=0.02s 即：每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn) 相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s 17基礎(chǔ)課件 相同點(diǎn)：打點(diǎn)周期相同：T=0.02s 1.打點(diǎn)方式不同 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：利用振動(dòng)的振針打點(diǎn) 電火花計(jì)時(shí)器：利用火花放電打點(diǎn) 2.電源電壓不同 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6V以下交流電 電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電 振針打點(diǎn)時(shí)與紙帶接觸，會(huì)對紙帶產(chǎn)生阻礙作 用；而火花放電基本不會(huì)阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng) 兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn) 3.精確度不同 18基礎(chǔ)課件

9、 2兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，哪個(gè)更好些？為什兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，哪個(gè)更好些？為什 么？么？ 電火花計(jì)時(shí)器可能會(huì)更好些，因?yàn)椋?(1)(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)振針和紙帶間的摩 擦較大而電火花計(jì)時(shí)器使用中運(yùn)動(dòng)阻力極小， 這種極小阻力來自于紙帶運(yùn)動(dòng)的本身，而不是 打點(diǎn)產(chǎn)生的. . (2)(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的記時(shí)精度也遠(yuǎn)優(yōu)于電 磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)它的操作簡易，學(xué)生使用 安全可靠 19基礎(chǔ)課件 四、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用 1、直接測出： 1）兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔： f為50Hz時(shí)，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔t=1/f=0.02s 若共有n個(gè)點(diǎn)，則有 個(gè)時(shí)間間隔； 若兩點(diǎn)間間隔n個(gè)點(diǎn)，則有 個(gè)時(shí)間間隔。 2）兩點(diǎn)間位移：

10、 刻度尺測量，讀數(shù)估讀一位，注意單位統(tǒng)一 2、間接測出： 紙帶速度（紙帶的運(yùn)動(dòng)情況） 物體運(yùn)動(dòng)情況 n-1 n+1 20基礎(chǔ)課件 例例1 1 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于 ( )( ) A A交流電壓的高低交流電壓的高低 B B交流電的頻率交流電的頻率 C C永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D D振針與復(fù)寫紙間的距離振針與復(fù)寫紙間的距離 B 21基礎(chǔ)課件 要求：要求： （1）步驟正確）步驟正確. （2）點(diǎn)跡清晰，間距合適，有足夠多的點(diǎn)）點(diǎn)跡清晰，間距合適，有足夠多的點(diǎn). 五、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 22基礎(chǔ)課件 操作步驟 23基礎(chǔ)課件 （4 4）取下紙帶，從能

11、夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始，往后數(shù)）取下紙帶，從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始，往后數(shù) 出若干個(gè)點(diǎn)。如果數(shù)出出若干個(gè)點(diǎn)。如果數(shù)出n n個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)劃分出來的時(shí)個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)劃分出來的時(shí) 間間隔數(shù)是多少間間隔數(shù)是多少? ? （5 5）用刻度尺測量出第一個(gè)點(diǎn)到第）用刻度尺測量出第一個(gè)點(diǎn)到第n n個(gè)點(diǎn)的個(gè)點(diǎn)的 距離距離 共共(n(n一一1)1)個(gè)，時(shí)間間隔個(gè)，時(shí)間間隔t=(n-1)0.02St=(n-1)0.02S 24基礎(chǔ)課件 六、測量平均速度 （1）需測量的量：）需測量的量： （2）關(guān)系式：）關(guān)系式： V=V= 25基礎(chǔ)課件 交流與討論 問題問題1 1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫

12、紙和紙帶 的位置的位置? ? 將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動(dòng)調(diào)節(jié)片，可將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動(dòng)調(diào)節(jié)片，可 調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過。調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過。 問題問題2 2振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪 些原因些原因? ?怎樣調(diào)整怎樣調(diào)整? ? 1 1：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動(dòng)：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動(dòng) 片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù)片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù) 其原來位置其原來位置 26基礎(chǔ)課件 5 5：我選的電壓在：我選的電壓在4 V4 V和和6 V6 V

13、的情況下，打點(diǎn)的清晰度有點(diǎn)差的情況下，打點(diǎn)的清晰度有點(diǎn)差 別，電壓高的時(shí)候稍清晰，所以可調(diào)高一點(diǎn)電壓別，電壓高的時(shí)候稍清晰，所以可調(diào)高一點(diǎn)電壓 2 2：可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了：可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了 3 3：可能是振動(dòng)片的振幅太小，可調(diào)整振動(dòng)片的位：可能是振動(dòng)片的振幅太小，可調(diào)整振動(dòng)片的位 置置 4 4：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置， 直到打出點(diǎn)為止直到打出點(diǎn)為止 27基礎(chǔ)課件 六、紙帶的處理 1、測平均速度（一段時(shí)間或者一段位移的平均速度） t x v （1）要測的量 （2）關(guān)系式 點(diǎn)跡密集的地方速度小點(diǎn)跡密集的地方速度小 點(diǎn)跡的疏密與紙帶 速

14、度大小有什么關(guān) 系？ 28基礎(chǔ)課件 2、測瞬時(shí)速度：用包含測量點(diǎn)在內(nèi)的一小段位移的 平均速度來表示該測量點(diǎn)的瞬時(shí)速度 （用包含了測量點(diǎn)E在內(nèi)的一小段位移DG的平均速度 來表示點(diǎn)E的瞬時(shí)速度） 包含測量點(diǎn)的位移取得太小，造成計(jì)時(shí)不便，且容易引起較包含測量點(diǎn)的位移取得太小，造成計(jì)時(shí)不便，且容易引起較 大誤差大誤差; ;選的太大，會(huì)影響瞬時(shí)速度的精確性；所以要根據(jù)選的太大，會(huì)影響瞬時(shí)速度的精確性；所以要根據(jù) 實(shí)際情況實(shí)際情況選取這段位移選取這段位移。 29基礎(chǔ)課件 x/x/t t可以大致表示DFDF間各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，兩邊點(diǎn)離得越 近算出的平均速度接近E E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但過小的間距也 會(huì)增大測量的誤

15、差. . 注意：注意：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度 30基礎(chǔ)課件 V VE E =V =VD-F D-F = = 1.1.思想方法思想方法: : 用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的 某點(diǎn)的瞬時(shí)速度某點(diǎn)的瞬時(shí)速度. .所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出 的瞬時(shí)速度就越精確的瞬時(shí)速度就越精確. . 2.2.測量原理：測量原理： 瞬時(shí)速度的求法瞬時(shí)速度的求法 X X t t 31基礎(chǔ)課件 x x0 0 x x1 1 x x2 2 x x3 3 表表2 2 手拉紙帶在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度手拉紙帶在幾個(gè)

16、時(shí)刻的瞬時(shí)速度 位置位置0 01 12 23 3 t/st/s v/(msv/(ms-1 -1) ) 填寫表格填寫表格 32基礎(chǔ)課件 【小結(jié)】談?wù)勀惚竟?jié)課的學(xué)習(xí)體會(huì) n知識方面知識方面 n物理思想和研究方法方面物理思想和研究方法方面 先記錄后測量的方法先記錄后測量的方法 間接測量的思想間接測量的思想 t x v 33基礎(chǔ)課件 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器xt, 打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間如果把紙帶 和運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出 運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置研究紙帶上的點(diǎn)子之間的 間隔，就可以了解運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移， 從而了解物體的運(yùn)動(dòng)情況請你用簡短的語言描述下1 圖所示每條

17、紙帶記錄的物體的運(yùn)動(dòng)情況 課堂訓(xùn)練 34基礎(chǔ)課件 課堂訓(xùn)練 如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，某 次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測出各點(diǎn)間的 距離為：AC = 14.2 mm，AD = 24.8 mm那么由此 可以算出紙帶在AC間的平均速度為_m/s，紙帶在 AD間的平均速度為_m/s；B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近 于_m/s 35基礎(chǔ)課件 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差討論及紙帶的分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差討論及紙帶的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.對紙帶上的

18、點(diǎn)跡說法正確的是？對紙帶上的點(diǎn)跡說法正確的是？ A：點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。：點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 B：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況。：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況。 C：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。：點(diǎn)跡在紙帶上的分布情況，反映了物體的體積和大小。 D：點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移：點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移 (ABD) 36基礎(chǔ)課件 2.采取下列那些措施，有利于減少紙帶因受摩擦而產(chǎn)生的誤差？采取下列那些措施，有利于減少紙帶因受摩擦而產(chǎn)生的誤差？ A：該用：該用6v直流電源直流電源 B；電源電壓越低越好；電源電壓越低越好 C：用平整的紙帶，不用皺折的紙帶：用平整的紙帶，不用皺折的紙帶 D：紙帶理順攤平，不讓它卷曲、歪斜：紙帶理順攤平，不讓它卷曲、歪斜 (CD) 37基礎(chǔ)課件 3.打出的點(diǎn)跡不夠清晰的原因可能是打出的點(diǎn)跡不夠清晰的原因可能是？ A：電源電壓偏低：電源電壓偏低 B：永磁體磁性不足：永磁體磁性不足 C：振針位置過高：振針位置過高 D：復(fù)寫紙陳舊