高中物理：1.4实验：用打点计时器测速度

第一章运动的描述4、实验：用打点计时器测速度体会展示细节，有助于更好的研究过程再看频闪照相时间特点：_____位移特点：_____可以怎样研究运动？头脑风暴能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？最好直接测量位移一种方案：机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器一`两种打点计时器1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：10V以下直流？交流？一`两种打点计时器2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电一`两种打点计时器3、打点计时器的作用（1）测时间(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动二`练习使用打点计时器1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?交流电工作电压：10伏以下(一般是4—6伏)(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?0.02秒(3)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。工作原理：是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.思考与讨论(4)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?工作原理：与电磁打点计时器一样，是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50μs，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5μA）.(5)打点计时器的打点周期取决于什么因素？取决于交流电的频率(6)打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?时间和位移2.练习使用打点计时器（1）电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面.(2)振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正的对策大致有三种：电源电压较低（4V）情况下，可适当调高；调整复写纸位置或更换复写纸；调整打点计时器。打点计时器的调整。如打不出点时，首先要检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正常工作的方法是，将计时器接在4～6V交流电源上，将纸带穿过计时器，开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记，可能有两种情况。思考与讨论·说明振动片没有工作在共振情况下。可拧松螺钉，适当调整振动片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作。·如果振动片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直至打出点为止。若振针向下调节过长，则打点针打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细。(3)使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有哪些？使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另－条纸带。学生实验时可采用这一方法。另－种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用。用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法，打完纸带后立即切断电源。(4)开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处?因打点计时器是按间歇工作设计的，避免线圈过热而损坏。(5)处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少?n-1(6)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?三、纸带处理：1.判断物体的运动规律ABCD2.计算变速直线运动中某段的平均速度0ABCDEX1X2X3X4X5XⅠXⅡXⅢXⅣXⅤTXtXXVAB12TXtXXVVDE453.计算变速直线运动中某点的瞬时速度0ABCDEBDBDCtXVAEAECtXV如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性三`测瞬时速度1、测量原理2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：哪几个时刻？如何确定？为何这样定？如何设计表格？0123△x0△x1△x2△x3初识制表四`用图像表示速度1、图像特点：直观2、常用作图法（1）描点作图（2）据函数关系式作图3、作图步骤（1）建系（2）描点（3）作图少了什么？头脑风暴是折线，还是曲线（拟合）？？四`用图像表示速度1、图像特点：直观2、常用作图法（1）描点作图（2）据函数关系式作图3、作图步骤（1）建系（2）描点（3）作图4、速度－时间图像（v-tgraph）手是如何运动的？v-t图象：1.能读出速度V、时刻t的对应关系2.观察出速度V随时间t的变化关系3.能判断物体的运动规律tOVtOVtOVtOV1.运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明A．运动物体在一段时间内的位移B．运动物体在一段时间内的运动快慢C．运动物体在某时刻的位置D．运动物体的运动性质(ABCD)2.通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是A．点子密集的地方物体的运动速度比较大B．点子密集的地方物体的运动速度比较小C．点子不均匀说明物体在做变速运动D．点子不均匀说明打点计时器有故障(BC)3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时A．应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C．必须通过计算全程的平均速度来计算D可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断(D)