高一物理 1.4《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》課件1 新人教版必修1

1、1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度,學(xué)習(xí)目標(biāo): 了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、原理和使用方法。 知道兩種計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都是由電源的頻率決定的。如果電源的頻率為50Hz，則每隔002s打一個(gè)點(diǎn)。 會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況，掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法。,一、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流的計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。它的工作電壓是46V。電源頻率是50Hz時(shí)，它每隔 0.02s打一個(gè)點(diǎn)。,點(diǎn)火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電時(shí)在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時(shí)，墨粉紙盤套在低盤軸上，并夾在兩條紙帶之間。當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)

2、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(dòng)的紙帶上就打出一列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)。,如果把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)既記錄了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，也記錄了相應(yīng)的時(shí)間。通過對(duì)紙帶上點(diǎn)子之間距離的研究，可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。,二、注意事項(xiàng)： 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn)，如遇到打出的是短橫線，應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之增大一點(diǎn)。 使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。,釋放物體前，應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。 使用電火花計(jì)

3、時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間，使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶通過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面。 三、對(duì)打上點(diǎn)的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 目的是研究紙帶或與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)狀況。 設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 T，那么紙帶上相鄰兩個(gè)點(diǎn)所表示的時(shí)間間隔就是 T。如果數(shù)出紙帶上一系列點(diǎn)的總數(shù)為 N， 則打這些點(diǎn)所用的總時(shí)間為 t=(N-1)T。如果測(cè)出這N個(gè)點(diǎn)之間的總距離s，則t時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為,如果紙帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此式計(jì)算出來(lái)的就是紙帶的運(yùn)動(dòng)速度。 課堂訓(xùn)練： 1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_(交流? 直流?)電源的_儀器，它的工作電壓是_伏特。當(dāng)電源頻率是50赫茲時(shí)

4、，它每隔_s打一次點(diǎn)。 2根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( ) A時(shí)間間隔 B位移 C加速度 D平均速度。,課后作業(yè)： 1關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說法中，哪些是正確的? ( ) A用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，既方便，又可減小誤差。 B相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)是相等的。 C相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離應(yīng)當(dāng)是相等的。 D計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。 2本實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說法中正確的有 ( ) A每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為010秒。 B每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是O08秒。 C每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，

5、則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為008秒。 D每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為010秒。 E每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為008秒。 3打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期，決定于： ( ) A交流電壓的高低。 B交流電的頻率。 C永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱。 D振針與復(fù)寫紙的距離。,4如圖所示的四條紙帶，是某同 學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的 紙帶的右端后通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定： 紙帶_是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的，紙帶_是越走越快的，紙帶_是先越走越快，后來(lái)又越走越慢。 5若所用電源頻率是50赫，圖中D紙帶，從A點(diǎn)通過 計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器，歷時(shí)_s，位移為_米，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)

6、動(dòng)的平均速度是_ms。BC段的平均速度是_ms，而AD段的平均速度是_ms。,閱讀材料：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理及使用,教材上用的是J0203型打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器，其工作原理可用 右圖說明當(dāng)線圈中通入 的交流電為正半周時(shí)，設(shè) 電流方向如圖甲，則線圈中被磁化的鋼制簧片左端為N極， 永磁體的磁場(chǎng)就使簧片向下運(yùn)動(dòng)，振針就在紙帶上打出一個(gè) 點(diǎn)；當(dāng)交流電為負(fù)半周時(shí)，電流方向如圖乙，簧片左端變?yōu)?s極，永磁體的磁場(chǎng)就使簧片向上運(yùn)動(dòng)如此反復(fù)作用，簧 片就振動(dòng)起來(lái)制造時(shí)使簧片的固有頻率為50赫，等于交流 電的頻率，這樣簧片就發(fā)生共振，振動(dòng)頻率也是 50 赫，,即周期為002秒，并且有較大的振幅。于是振針就每隔002 秒向紙帶上打出一個(gè)清晰的點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢 驗(yàn)，打點(diǎn)周期的等時(shí)性不好的要進(jìn)行調(diào)整，具體方法請(qǐng)參閱后 面的參考資料。振針的高度應(yīng)適當(dāng)，并且不要松動(dòng)，否則會(huì)出 現(xiàn)漏點(diǎn)、雙點(diǎn)、等時(shí)性不良等缺點(diǎn)，并對(duì)紙帶產(chǎn)生過大的摩擦 阻力。紙帶在使用前要整平(可用熨斗熨)，以免造成打點(diǎn)間隔 變化或點(diǎn)子不清晰每打完一條紙帶，要將圓形復(fù)寫紙片的位 置調(diào)整一下，以充分利用它的不同部