2020學年高中物理專題1.4實驗用打點計時器測速度基礎版新人教版必修ppt課件

1、第一章 運動的描述14 實驗 用打點計時器測速度知識點一、電磁打點計時器知識點一、電磁打點計時器（1 1原理原理 （2 2構造構造（3 3工作電壓：交流工作電壓：交流6V6V以下以下知識點二電火花計時器知識點二電火花計時器（1 1構造：構造：（2 2原理：原理： 脈沖電流放電針、墨粉紙盤脈沖電流放電針、墨粉紙盤放電放電（3 3工作電壓：工作電壓：220V220V220 V 6 V 0.02 s 0.02 s 兩種打點計時器的比較兩種打點計時器的比較0.02s（1測時間 電源頻率50Hz, 每隔_秒打一個點 （2測位移：（3研究紙帶 研究物體運動打點計時器的作用打點計時器的作用用刻度尺測量紙帶上

2、兩點間的距離1、操作步驟 （1固定計時器 （2穿紙帶 （3啟動電源，拉紙帶，隨后立即關電源2、紙帶的簡單處理 測平均速度 （1需測量的量： （2關系式：知識點三、練習使用打點計時器知識點三、練習使用打點計時器位移、時間位移、時間xvt v如何測出E點的瞬時速度？3 3、測瞬時速度、測瞬時速度實驗步驟實驗步驟實驗步驟實驗步驟數據處理數據處理數據處理數據處理誤差分析誤差分析本卷須知本卷須知本卷須知本卷須知知識點四、用圖像表示速度知識點四、用圖像表示速度1、圖像特點：直觀、圖像特點：直觀2、常用作圖法、常用作圖法 （1描點作圖描點作圖 （2據函數關系式作圖據函數關系式作圖3、作圖步驟、作圖步驟 （1

3、建系建系 （2描點描點 （3作圖作圖位移位移 v v、t t 時間時間 描點描點 4、速度時間圖像、速度時間圖像v-t graph）t/s01234567V m/s0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.550 1 2 3 4 5 6 70.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(ms-1) 除用打點計時器測速度外，還可用以下的方法進行測量：除用打點計時器測速度外，還可用以下的方法進行測量： 1借助傳感器用計算機測速度借助傳感器用計算機測速度圖是一種運動傳感器的原理，這個系統(tǒng)由圖是一種運動傳感器的原理，這個系統(tǒng)由A、B兩個小盒子組兩個小盒子組成，將

4、紅外線、超聲波發(fā)射器成，將紅外線、超聲波發(fā)射器A盒固定在小車上，接收傳感器盒固定在小車上，接收傳感器B盒固定在某一位置并調整其高度與傳感器盒固定在某一位置并調整其高度與傳感器A等高。小車上等高。小車上A盒盒發(fā)射器對著接收器發(fā)射器對著接收器B，并處在同一直線上。將接收傳感器，并處在同一直線上。將接收傳感器B探探測到的紅外線、超聲波到達的時間差等數測到的紅外線、超聲波到達的時間差等數拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法 2利用光電門測瞬時速度利用光電門測瞬時速度 實驗裝置如圖所示，使一輛小車從一端墊實驗裝置如圖所示，使一輛小車從一

5、端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出光線，管發(fā)出光線，B管接收光線。當固定在車上的管接收光線。當固定在車上的遮光板通過光電門時，光線被阻擋，記錄儀上遮光板通過光電門時，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電是遮光板通過光電拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法 3利用頻閃照相分析計算物體的速度利用頻閃照相分析計算物體的速度 頻閃照相法是一種利用照相技術，每間隔一定時間曝頻閃照相法是一種利用照相技術，每

6、間隔一定時間曝光，從而形成間隔相同時間的影像的方法。在頻閃照相中光，從而形成間隔相同時間的影像的方法。在頻閃照相中會用到頻閃燈，它每隔相等時間閃光一次，例如每隔會用到頻閃燈，它每隔相等時間閃光一次，例如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光閃光一次，即每秒閃光10次。當物體運動時，利用頻閃燈次。當物體運動時，利用頻閃燈照明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間所到達的位照明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間所到達的位置。通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。置。通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法 圖中是采用每秒閃光圖中是采用每秒閃光10次拍攝的小

7、球沿斜面滾下的次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間就頻閃照片，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間就是是0.1 s，這樣便記錄了物體運動的時間。物體運動的位，這樣便記錄了物體運動的時間。物體運動的位移則可以用尺子量出。移則可以用尺子量出。拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法 與打點計時器記錄的信息相比，頻閃燈的閃光頻率與打點計時器記錄的信息相比，頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交變電源的頻率，而相同時間間隔出相當于打點計時器交變電源的頻率，而相同時間間隔出現(xiàn)的影像則相當于打點計時器打出的點跡。因此，運動現(xiàn)的影像則相當于打點計時器打出的點跡。因此

8、，運動物體的頻閃照片既記錄了物體運動的時間信息，又記錄物體的頻閃照片既記錄了物體運動的時間信息，又記錄了物體運動的位移信息。至于求平均速度和瞬時速度的了物體運動的位移信息。至于求平均速度和瞬時速度的方法，兩者都是一樣的。方法，兩者都是一樣的。拓展：其它常用測速度的方法拓展：其它常用測速度的方法【答案】【答案】AB【答案】【答案】ABD ABD 【針對練習【針對練習1】 打點計時器打出打點計時器打出的紙帶，下列敘述中正確的是的紙帶，下列敘述中正確的是()A點跡均勻，說明紙帶做勻速點跡均勻，說明紙帶做勻速運動運動B點跡變稀，說明紙帶做加速點跡變稀，說明紙帶做加速運動運動C點跡變密，說明紙帶做加速點

9、跡變密，說明紙帶做加速運動運動D相鄰兩點間的時間間隔相等相鄰兩點間的時間間隔相等 【解析】打點計時器的【解析】打點計時器的振針打點的頻率一定振針打點的頻率一定(50 Hz)(50 Hz)，相鄰兩點間，相鄰兩點間的時間間隔相等，如果的時間間隔相等，如果紙帶勻速運動，點跡均紙帶勻速運動，點跡均勻；如果紙帶加速運動，勻；如果紙帶加速運動，點跡變稀；如果紙帶減點跡變?。蝗绻垘p速運動，點跡變密速運動，點跡變密【例題【例題2】一同學利用打點計時器打出的紙帶分析小車】一同學利用打點計時器打出的紙帶分析小車的運動速度時，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙的運動速度時，從幾條紙帶中選出了一條不很完整的紙帶，

10、如下圖紙帶上有六個計數點，相鄰兩計數點之間帶，如下圖紙帶上有六個計數點，相鄰兩計數點之間還有四個點沒有畫出，所用交流電的頻率為還有四個點沒有畫出，所用交流電的頻率為50 Hz，相，相鄰計數點之間的距離已標在圖中，單位是厘米鄰計數點之間的距離已標在圖中，單位是厘米 (1)計算計算06點之間的平均速度；點之間的平均速度；(2)打點計時器打第打點計時器打第4個點時小車的瞬時速度接近多少？個點時小車的瞬時速度接近多少？ 【答案】【答案】(1)0.68 m/s(1)0.68 m/s(2)0.83 m/s(2)0.83 m/s【針對練習【針對練習2 2】如下圖，是一條利用打點計時器打出】如下圖，是一條利用

11、打點計時器打出的紙帶，的紙帶，0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6是七個計數點，每相是七個計數點，每相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出，各計數點到鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出，各計數點到0 0的距離如圖所示求出各計數點的瞬時速度并畫出速的距離如圖所示求出各計數點的瞬時速度并畫出速度度時間圖象時間圖象 【例題【例題3】在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場玩過蹦如圖】在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場玩過蹦如圖3所示，是一名同學某次從蹦床跳起后的所示，是一名同學某次從蹦床跳起后的vt圖象，已知圖象，已知t22t1，結合你的體會和經歷，分析下列問題：，結合你的體會和經歷，分析下列

12、問題：(1)他的速度大小是如何變化的？他的速度大小是如何變化的？(2)哪段時間是上升的，哪段時間是下降的？哪段時間是上升的，哪段時間是下降的？(3)從圖象中可以看出，是選上升過程的速度方向為正方向，還從圖象中可以看出，是選上升過程的速度方向為正方向，還是選下降過程的速度方向為正方向？是選下降過程的速度方向為正方向？(4)他在他在t2時刻回到蹦床上了嗎？時刻回到蹦床上了嗎？【解析】【解析】(1)(1)在在0 0t1t1時間內速度由時間內速度由v0v0逐漸減小到零，逐漸減小到零，在在t1t1t2t2時間內速度由零增大到時間內速度由零增大到v0.v0.(2)(2)速度由初速度速度由初速度v0v0減小

13、到零的過程是上升過程，所減小到零的過程是上升過程，所對應的時間為對應的時間為0 0t1t1；速度由零增大到；速度由零增大到v0v0的過程是下的過程是下降過程，所對應的時間為降過程，所對應的時間為t1t1t2.t2.(3)(3)從圖象中可以看出，上升過程速度為正，下降過從圖象中可以看出，上升過程速度為正，下降過程速度為負，因此，是選定上升過程的速度方向為程速度為負，因此，是選定上升過程的速度方向為正方向正方向(4)(4)由于上升過程與下降過程是對稱的，故由于上升過程與下降過程是對稱的，故t2t2時刻剛時刻剛好回落到蹦床上好回落到蹦床上【針對練習【針對練習3 3】如圖所示是】如圖所示是A A、B B兩個物體做直線運兩個物體做直線運動的速度圖象，下列說法正確的是：動的速度圖象，下列說法正確的是： （ ）A A物體物體A A做加速直線運動做加速直線運動B B物體物體B B做減速直線運動做減速直線運動C C物體物體A A的加速度為正值，的加速度為正值，B B的加速的加速度為負值，所以度為負值，所以A A的加速度大于的加速度大于B B的加速度的加速度D D物體物體B