实验用打点计时器测量物体速度和加速度

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1、授课类型打点计时器测速度和加速度教学目的1.掌握打点计时器的原理及其使用方法。2.掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。3.能利用打出的纸带测定某段时间内的平均速度。4.常握在极短的时1'可内物体的瞬时速度近似等于这段时1'可内的平均速度这一近似方法。并利用测出的速度，画出v-t图象,通过图象来分析物体的运动情况.5.掌握建立图像的一般规律，了解用图像研允物理问题的方法。6.培养学生养成良好的实验习惯和实验态度;培养学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度.教学内容I・课堂导入考点分析：(1)考查重点：利用打点计时器测岀物体运动速度，得到V

2、-t图像，从而分析物体运动情况。(2)2016高考考向前瞻：运动图像。考查从图线斜率、面积、正负等判断物体的运动情况，并近而延伸至对受力和功能关系的综合分析。II•同步讲解要点提纲：打点计时器1.仪器介绍打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点(由于电源频率是50Hz)。纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的I'可隔，就可以了解物体运动的情况。2.分类(1)电磁打点计时器图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称。限位孔永久磁铁纸带振丿;坯“纸当给电磁打点计时器通电后，线圈

3、产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反攵地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来.当交变电流的频率是50Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02s打下一个点。（2）电火花计时器图示是电火花计时器的构造图.图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图。电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器•当电源的频率是50IIz时，它的脉冲放电周期也是0.02s,即每隔0.02s打下一个点。［试一试］1.打点计时器能使用直流电源吗？为什么？答：不能。因为直流电无法改变电流方向，交流电可

4、以使针或者火花塞放电打点假设交流电源的频率不是50Hz,而是60Hz,打点计时器还是每隔0.02s打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？答：不是。此时，即每隔打下一个点1.使用（1）.电磁打点计时器的使用①用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面.通电，振片带动振针打点.若纸带运动，其上就会留下一行小点。（穿孔压复通电打点）①如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算。（2）.电火花计时器的使用①使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔.当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉

5、冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。（套轴穿孔通电按脉打点）②这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。（3）.两种打点计时器界同比较电磁打点计时器电火花计时器电源性质6V以下交流电源220V交流电源打点频率打点吋间间隔0.02s,频率50hz打点吋间间隔0.02s,频率50hz打点方式振针通过复写纸在统带上打点电火花放电使墨粉在纸带丄成点优缺点纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触吋的摩擦，系统误并较大纸带与限位孔、限位盘的摩擦，阻力较小，系统误羞较爪。电火花计吋器比电

6、磁打点计吋器更精确实验一：用打点计时器测速度1.根据平均速度定义式，当很小时，可以认为表示t时刻的瞬时速度。2.下图所示为用打点计时器打出的一条纸帯，相邻两点间的吋间间隔为T,则A,B,C三点对应的速度为:•Xi先2•先3先4•c1.纸带的处理①判断物体的运动规律•AX=?■••••••••••••••••DE(;・・1

7、<如=?相等的时间内位移相等…匀速直线运动相等的时间内位移增大…加速直线运动相等的时间内位移减小…减速直线运动②计算变速直线运动中某段的平均速度tT纸带在某段时间内的平均速度j1111j111111ill111II

8、TI11

9、1illi

10、illIJ1111111lT

11、11111Illi11li111111[HI111HT

12、HlT

13、Tl11111012345678点子数n点了间隔数n・1运动时间At/s位移Ax/m平均速度V/m*s650.100.07700.770［试一试］下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条（〉解析：选A。由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下相同个数点的过程中，所用的时间相同，而纸带A的位移最大，所以纸带A的平均速度最大。①用打点计时器测量瞬时速度D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两

14、点过小则测量误差增大。应该根据实际情况选取这两个点。/////.卅对轲毎//////1.打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得