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1、第一章第一章 运动的描述运动的描述第四节第四节 用打点计时器测速度用打点计时器测速度授课者授课者:廖海廖海宁乡二中高一物理宁乡二中高一物理高一年级第一学年第一学期高一年级第一学年第一学期速度的速度的表达式表达式是是:v=xt知识知识回顾回顾一、计时的仪器得出一、计时的仪器得出t二、能测出物体位移二、能测出物体位移x打打点点计计时时器器电磁打点电磁打点计时器计时器电火花打点电火花打点计时器计时器46V的的交流交流电电F=50Hz时时T=0.02s220V交流电交流电F=50Hz时时T=0.02s(学生电源)(学生电源)纸纸带带数点可以得出时间数点可以得出时间t直尺可以量出位移直尺可以量出位移xv
2、=xt三、数据处理三、数据处理1、列表法、列表法2、图像法、图像法V(m/s)t(s)0 实验器材及步骤实验器材及步骤45返回67返回8返回返回计算出的平均速度会更接近计算出的平均速度会更接近C点的瞬时速度,点的瞬时速度,然而两点距离过小,测量误差就会增大,然而两点距离过小,测量误差就会增大,所以两点间位移太大或太小都不合适,应所以两点间位移太大或太小都不合适,应该根据实际情况选取合适的两个点,该根据实际情况选取合适的两个点,一般一般选取距选取距C点最近的两个点来求两点间的平均点最近的两个点来求两点间的平均速度速度返回返回【实验器材实验器材】打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、打点计时
3、器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸导线、坐标纸【实验步骤实验步骤】1把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面2把电磁打点计时器的两个接线柱接到把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压的低压交流电源上交流电源上 zxxk7把纸带上能看得清的某个点作为起始点把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上以后的点分别标上A、B、C、D作为作为“计数点计数点”,如图,如图142所示,依次测出所示,依次测出O到到A、A到到B、B到到C之间的距离之间的距
4、离x1、x2、x3.图图142核心要点突破核心要点突破把数据填入下表,根据数据判断纸带是否做把数据填入下表,根据数据判断纸带是否做匀速直线运动匀速直线运动.位置位置ABCDEF(xnxn1)/(m)v/(ms1)2利用利用vt图象分析物体的运动图象分析物体的运动(1)vt图象的作法图象的作法用横轴表示时间用横轴表示时间t,纵轴表示速度,纵轴表示速度v,建立直角坐标,建立直角坐标系根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平系根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的vt图象图象(2)vt图象的意义图象的意义vt图象非常直
5、观地反映了速度图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹(3)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象图象匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象是与时间轴平行的直图象是与时间轴平行的直线,如图线,如图144所示,直线所示,直线a、b分别表示分别表示va4 m/s,vb8 m/s.图图144从匀速直线运动的从匀速直线运动的vt图象中不仅可以看出速图象中不仅可以看出速度的大小,并且可以求出位移,根据位移公式度的大小,并且可以求出位移,根据位移公式xvt,在,在vt图象中就对应着边长分别为图象中就对应着边长分别为v和和t的的一个矩形面积,如图一
6、个矩形面积,如图145中画斜线的部分中画斜线的部分图图145(4)图象法是处理实验数据的常用方法运用图象图象法是处理实验数据的常用方法运用图象处理数据有许多优点,如可以使物理规律直观易处理数据有许多优点,如可以使物理规律直观易懂,可以减小偶然误差,可以方便地获得某些未懂,可以减小偶然误差,可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数值等经测量或无法直接测量的物理数值等三、注意事项三、注意事项1实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象象2使用计时器打点时,应先
7、接通电源,待打点计时使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带器打点稳定后,再拉动纸带3手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集4使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,墨粉纸盘位于纸带上方,使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面5使用电磁打点计时器时,如打出的点较轻或是短使用电磁打点计时器时,如打出的点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度线,应调整振针距复写纸的高度6打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源立即关闭电源7对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测可先统一测量出各个测量点到起始测量点量点到起始测量点O之间的距离之间的距离)读数时应估读到读数时应估读到毫米的下一位毫米的下一位
限制150内