【整合】人教版高中物理必修1第1章14实验用打点计时器测速度（共28张PPT）.ppt

中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久从古至今你知道哪些计时器？ 计时器计时器曰咎摆钟秒表壶漏手表原子钟第第4 4节节 ￿实验实验 用打点计时器测速度用打点计时器测速度第一章第一章 运动的描述运动的描述1 1、电磁打点计时器、电磁打点计时器2 2、电火花计时器、电火花计时器3 3、练习使用打点计时器、练习使用打点计时器4 4、用打点计时器测瞬时速度、用打点计时器测瞬时速度5 5、用图象表示速度、用图象表示速度学习内容学习内容导入新知测定直线运动的基本方法及其装置测定直线运动的基本方法及其装置•实验目的 练习使用打点计时器及学会用打点计时器测量瞬时速度的研究方法，描绘速度—时间图象 •实验器材 电磁打点计时器（或电火花计时器 ）；纸带；刻度尺；学生电源（4-6V的交流电压档）；导线研究手运动的快慢研究手运动的快慢研究手运动的快慢研究手运动的快慢探究活动探究活动 1 1【探究活动】同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动，拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次）探究活动探究活动 2认识打点计时器认识打点计时器认识打点计时器认识打点计时器工作电压： .打点周期： .打点方式： .记录信息： .1.电磁打点计时器交流电6V以下利用振动的振针打点T = 0.02S时间和位移线圈振片振针复写纸限位孔纸带探究活动探究活动 2认识打点计时器认识打点计时器认识打点计时器认识打点计时器工作电压： .打点周期： .打点方式： .记录信息： .2.电火花计时器交流电220V利用火花放电打点T = 0.02S时间和位移尖端放电墨粉纸盘纸带220 V 6 V 0.02 s 0.02 s ★★两种两种打点计时器的比较打点计时器的比较探究活动探究活动 3练练习打点计时器习打点计时器习打点计时器习打点计时器【实验步骤】 注意先接通电源， 后拉动纸带1.固定打点计时器2.安装纸带3.启动电源, 用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一 行 小点，随后立即关闭电源4.取下纸带X1X4X3X2X7X6X5纸带的处理纸带的处理1 1 ————测平均速度测平均速度探究活动探究活动 4思考：如何计算1点到3点之间的平均速度？ 0 1 2 3 4 5 6 7 （1）需测量的量）需测量的量：（2）关系式关系式： 纸带的处理带的处理带的处理带的处理1 1 ————测测测测平均平均平均平均速度速度速度速度探究活动探究活动 40 1 2 3 4 5 6 7 请同学们根据表格请同学们根据表格1的要求，求出几段位移的平均速度的要求，求出几段位移的平均速度表表1 手拉纸带在几手拉纸带在几段时间的位移和平均速度段时间的位移和平均速度区间区间0-21-32-43-54-65-7⊿ ⊿x/m⊿ ⊿t/sv/(m·s -1)•用打点计时器测量瞬时速度用打点计时器测量瞬时速度 如下图在如下图在D、、G这两这两 个点的时间间隔内，个点的时间间隔内，纸带纸带运动的平均速度是多？运动的平均速度是多？ 可由公式可由公式 v=⊿ ⊿x/⊿ ⊿t 求出。

这个速度可以代求出这个速度可以代表表E点的平均速度点的平均速度 FDΔx0.06s•用打点计时器测量瞬时速度 如果再取包含E点在内的DF，那么这两点间的平均速度就会更能准确地表示出E点的平均速度 从公式来看，如果距离E点越近，间隔时间越短，就越接近E点的瞬时速度，不过对于实际测量来讲，距离过小又会引起较大的测量误差 纸带的处理纸带的处理纸带的处理纸带的处理2 2 ————测瞬时速度测瞬时速度测瞬时速度测瞬时速度探究活动探究活动 5【【思考思考】】根据瞬时速度定义，应如何测量打根据瞬时速度定义，应如何测量打3点时纸带的瞬时速点时纸带的瞬时速 度？度？哪个更好？哪个更好？0 1 2 3 4 5 X1X2X3X4X5 纸带的处理纸带的处理纸带的处理纸带的处理2 2 ————测瞬时速度测瞬时速度测瞬时速度测瞬时速度探究活动探究活动 5表表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置位置123456时刻时刻t/s瞬时速度瞬时速度v/s测量几个时刻的瞬时速度（测量几个时刻的瞬时速度（0 0为计时起点）为计时起点） 0 1 2 3 4 5 6 7 X1X4X3X2X7X6X50用图象表示速度用图象表示速度用图象表示速度用图象表示速度探究活动探究活动 60.020.040.080.060.100.12 0.140.200.400.600.801.001.201.40(1)(1)在方格纸上建立直角在方格纸上建立直角 坐标系坐标系(2)(2)根据各根据各v v、、t t 数据，数据， 将将( (v v，，t t) )作为一组坐作为一组坐 标在坐标系中描点标在坐标系中描点 1.1.作图步骤作图步骤: : (3)(3)用折线或平滑曲线把用折线或平滑曲线把 这些点连接起来这些点连接起来，做，做 出图线出图线2.2.速度－时间图象速度－时间图象( (v v－－t t图象图象) ) 注意事项①认清使用哪种类型的打点计时器，打点计时器要固定②水平拉动③速度适中。

拉得太慢，点密；拉得太快，点稀疏④打点计时器打点结束时要立刻切断电源⑤数点时不能从开始处数，而要向后看，从能够看清的某个点开始对于电磁打点计时器来说：若纸带上横线，说明：1、振针太低，压得太紧，2、电压过高若纸带上无点，说明：1、振针太高，2、复写纸无用，3、电压过低01230.02s?s计时点计时点计数点计数点测量距离：1、读数要估读mm下一位，如2.50cm；2、一次性测量平均速度由看得清的某个点开始，往后数 注意事项：计时点、计数点 除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：行测量： 1．借助传感器用计算机测速度．借助传感器用计算机测速度图是一种运动传感器的原理，这个系统由图是一种运动传感器的原理，这个系统由A、、B两个两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器小盒子组成，将红外线、超声波发射器A盒固定在小盒固定在小车上，接收传感器车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度盒固定在某一位置并调整其高度与传感器与传感器A等高小车上等高小车上A盒发射器对着接收器盒发射器对着接收器B，并，并处在同一直线上。

将接收传感器处在同一直线上将接收传感器B探测到的红外线、探测到的红外线、超声波到达的时间差等数超声波到达的时间差等数拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 2．利用光电门测瞬时速度．利用光电门测瞬时速度 实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，管发出光线，B管接收光线当固定在车上的管接收光线当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间这段时间就可以直接读出光线被阻挡的时间这段时间就是遮光板通过光电是遮光板通过光电拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 3．利用频闪照相分析计算物体的速度．利用频闪照相分析计算物体的速度 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。

在频闪照相中光，从而形成间隔相同时间的影像的方法在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光闪光一次，即每秒闪光10次当物体运动时，利用频闪灯次当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 图中是采用每秒闪光图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间物体运动的位，这样便记录了物体运动的时间物体运动的位移则可以用尺子量出移则可以用尺子量出拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。

因此，运动现的影像则相当于打点计时器打出的点迹因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息至于求平均速度和瞬时速度的了物体运动的位移信息至于求平均速度和瞬时速度的方法，两者都是一样的方法，两者都是一样的拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 这节课我们学到了什么？这节课我们学到了什么？打点计时器类型电磁打点计时器电火花计时器应用测量物体的平均速度测量物体的瞬时速度图象——速度-时间图象或v-t图象谢谢!。