用打点计时器测速度和加速度.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,用打点计时器测速度和加速度,1,两种打点计时器,电磁打点计时器,电火花计时器,2,一,.,认识打点计时器,接,4-6V,交流电,打点计时器是测量时间的仪器。接在,50H,z,的交流电源上时，相临两点的时间间隔为,0.02s,。,1,、电磁打点计时器,3,（,1,）原理,（,2,）构造,（,3,）,工作电压：,6V,以下,直流？交流？,4,2,、电火花计时器,（,1,）构造：工作电压为,220,伏,（,2,）原理：,脉冲电流经 放电针、墨粉纸盘放电,尖端放电,5,作用：记录运动物体在一定时间间隔内的位移,特点：使用电压在,6V,以下的交流电，电源的,频率是,50Hz,，每隔,0.02s,打一个点。,不能长时间连续工作。,电磁打点计时器的作用是什么？,使用时有什么特点？,6,两种计时器的比较：,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,打点时间间隔,0.02s,，频率,50hz,打点时间间隔,0.02s,，频率,50hz,打点方式,振针,通过,复写纸,在纸带上打点,电火花,放电使,墨粉,在纸带上成点,阻力来源,纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦,纸带与限位孔、限位盘的摩擦,电火花计时器比电磁打点计时器更精确,7,二,、,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,2,、纸带的简单处理,测平均速度,（,1,）需测量的量：,（,2,）关系式：,t,0.1s,x,？,疏密与速度的关系,8,1.,对纸带上的电迹说法正确的是？,A,：点迹记录了物体运动的时间。,B,：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。,C,：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。,D,：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移,(ABD),1,实验目的,用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律,2,进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法,3,会用图象法处理实验数据,探究小车速度随时间变化的规律,10,一、实验步骤,1,把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路,2,把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面,打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源,11,3,把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点,4,换上新的纸带，重复实验两次,5,增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验,12,二、数据处理的方法,1,选取纸带、确定计数点并进行测量,(1),在三条纸带中选择一条最清晰的纸带,(2),为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点,(0,点,),(3),每,5,个点,(,相隔,0.1 s),取,1,个计数点进行测量,(,如下图所示，相邻两点中间还有,4,个点未画出,),13,(2),设计表格并记录相关数据,位置编号,0,1,2,3,4,5,时间,t,/s,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,x,/m,v,/(ms,1,),14,3.,作出小车运动的,v,t,图象,(1),定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央,(2),描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标,(,所描的点一般用“,”,标明,),(3),连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点,仔细观察所描各点的分布情况用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点,15,1,开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器,2,先接通电源，等打点稳定后，再释放小车,3,取下纸带前，先断开电源,4,要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它,5,牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在,50 cm,长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜,16,6,要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为,T,0.02,5 s,0.1 s,要舍掉开头过于密集的点，这样误差小,7,在坐标纸上画,v,t,图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内,.,17,(1),根据学过的知识可以求出小车在,B,点的速度为,v,B,_m/s.,CE,间的平均速度为,_m/s,；,(2),以打,B,点时为计时起点，建立,v,t,坐标系如下图所示请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；,(3),根据图线可得小车运动的加速度为,_m/s,2,.,1,在,“,研究匀变速直线运动,”,的实验中，打点计时器记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择,6,个计数点,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到,A,点的距离依次是,2.0 cm,、,5.0 cm,、,9.0 cm,、,14.0 cm,、,20.0 cm.,18,19,下图为某同学在做,“,研究匀变速直线运动,”,的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的位移大小分别用,s,1,、,s,2,、,s,3,、,s,4,、,s,5,、,s,6,表示，相邻计数点的时间间隔为,T,，则小车运动的加速度计算表达式为,_,（用符号表示，不需加单位）,.,20,逐差法求加速度,x,4,-x,1,=3,a,1,T,2,x,5,-x,2,=3,a,2,T,2,x,6,-x,3,=3,a,3,T,2,a,=(,a,1,+,a,2,+,a,3,),3,=(x,4,+x,5,+x,6,)-(x,1,+x,2,+x,3,),(3T),2,逐差法的实质是将,纸带分为两大段处理。,21,