高一物理用打点计时器测速度(201911整理)
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高一物理实验:用打点计时器测速度一、教学目标:1、知道打点计时器的结构和工作原理,会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
2、明确v—t图象的物理意义,描点法画图象的方法,通过画v—t图象培养学生用图象法处理数据的能力二、教学重点:1、学会使用打点计时器,能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
2、会用描点法描绘物体的v—t图象,并丛中获取物理信息。
三、教学难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力。
四、教具准备:打点记时器导线纸带刻度尺五、教学过程:引入新课测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比拟困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的。
我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息。
直接测量物体运动的速度在技术上是比拟复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况。
在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大。
下面我们来做这样一个实验,你的左于拿着一块表,右手拿着一枝笔,你的同伴牵动一张白纸或作业本在你的笔下沿着一条直线向前移动。
你每隔0.5s用笔在纸上均匀地点上一个点。
想一想,相邻两点所表示的时间有怎样的关系?相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?同学们以下面方式拉出纸面,均匀速度,增大速度,减少速度,总结出速度的变化与点之间距离的关系?解析:相邻两点所表示的时间有怎样的关系?相等的,无论两点之间的距离多大多小都是0.5s。
相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?均匀速度拉出的,点与点之间的距离是均匀的,增大速度时点与点之间的距离逐渐增大,减少速度时点与点之间的距离逐渐减少。
右图中a b各点的分布均匀,是匀速运动,从点的疏密程度来看,b的点较稀疏,物体的速度较大。
第4节 实验:用打点计时器测速度【考纲解读】◆ 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构,理解其基本工作原理; ◆ 能正确、熟练使用打点计时器,并亲手使用打点计时器; ◆ 会根据织带上的点迹计算物体运动的平均速度;◆ 理解用平均速度表示瞬时速度多采用的思想方法,并会用这种方法计算瞬时速度; ◆ 能运用实验数据画出t -υ图像,并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。
【知识储备】知识点❶、打点计时器的构造与工作原理1、电磁打点计时器(1)电磁打点计时器是一种连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。
它是用交流电源,工作电压在V 6以下。
当电源的的频率为Hz 50时,它每隔s 02.0打一个点。
(2)电磁打点计时器的构造如图所示。
(3)工作原理:电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器,当打点计时器的线圈中通入交流电流时,线圈将产生磁场,由于电流是周期性变化的,所以线圈产生的磁场也是周期性变化的,振片位于磁场中被磁化,相当于条形磁铁,振针所在一端为一个磁极,其磁性随时间做周期性变化,这样,振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动,振片就这样做周期性振动,每次向下运动时带动振针在纸带上大下一个点,大点的时间间隔就是振片的振动周期,等于交流变电流的周期。
交流电频率为Hz 50时,它每隔s 02.0)501(s 打一个点,则纸带上相邻两点间的时间间隔也是s 02.0。
2、电火花计时器(1)电火花计时器使用交流电源,工作电压是V 220。
(2)电火花计时器的构造如图如图所示。
(3)工作原理电火花计时器中有将正弦式交流电流转为脉冲式变电流的装置,当计时器接通V 220交流电源时,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经放电针。
墨粉纸盘到纸盘轴产生火花放电,利用火花放电在纸带上打出点迹。
当电源的频率为Hz 50时,它每隔s 02.0打一个点。
3【辅助理解】例1、电磁打点计时器是一种使用 电源的计时器仪器,它的工作电压为 V 以下,当电源频率为Hz 50时,每隔 s 打一个点,使用电磁打点计时器时,应将纸带穿过 ,复写纸套在定位轴上,并要放在纸带上 面;打点时应先 ,再让纸带运动。