学高中物理专题实验用打点计时器测速度基础版新人教版必修.pptx

知识点一知识点一、电磁打点计时器电磁打点计时器（1）原理）原理 （2）构造）构造（3）工作电压：工作电压：交流交流交流交流6V以下以下知识点二知识点二电火花计时器电火花计时器（1）构造：）构造：（2）原理：）原理：脉冲电流放电针、墨粉纸盘脉冲电流放电针、墨粉纸盘放电放电（3 3）工作电压：工作电压：220V220V尖端放电尖端放电尖端放电尖端放电220 V 6 V 0.02 s 0.02 s 两种打点计时器的比较两种打点计时器的比较0.02s（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 研究物体运动打点计时器的作用打点计时器的作用用刻度尺测量纸带上两点间的距离1、操作步骤 （1）固定计时器）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：知识点三、知识点三、练习使用打点计时器练习使用打点计时器疏密与疏密与疏密与疏密与速度的速度的速度的速度的关系关系关系关系位移、时间位移、时间D DF FD DD DF FF Fv如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性3 3、测瞬时速度测瞬时速度实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤数据处理数据处理数据处理数据处理误差分析误差分析注意事项注意事项注意事项注意事项知识点四知识点四、用图像表示速度用图像表示速度1、图像特点：直观、图像特点：直观2、常用作图法、常用作图法 （1）描点作图）描点作图 （2）据函数关系式作图）据函数关系式作图3、作图步骤、作图步骤 （1）建系）建系 （2）描点）描点 （3）作图）作图位移位移 v v、t t 时间时间 描点描点 4、速度时间图像（、速度时间图像（v-t graph）t/s01234567V m/s0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.550 1 2 3 4 5 6 70.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(ms-1)除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：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两个小盒子组成，两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器盒固定在小车上，接收传感器B盒固盒固定在某一位置并调整其高度与传感器定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上等高。小车上A盒发射器盒发射器对着接收器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器，并处在同一直线上。将接收传感器B探测到的红探测到的红外线、超声波到达的时间差等数外线、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0.1s闪闪光一次，即每秒闪光光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照次。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置。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0.1s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移，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。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【答案答案】AB【答案答案】ABD ABD【针对练习【针对练习1】打点计时打点计时器器打出打出的纸带，下列叙述中正确的是的纸带，下列叙述中正确的是()A点迹均匀，说明纸带做匀速点迹均匀，说明纸带做匀速运动运动B点迹变稀，说明纸带做加速点迹变稀，说明纸带做加速运动运动C点迹变密，说明纸带做加速点迹变密，说明纸带做加速运动运动D相邻两点间的时间间隔相等相邻两点间的时间间隔相等【解解析析】打打点点计计时时器器的的振振针针打打点点的的频频率率一一定定(50 Hz)，相相邻邻两两点点间间的的时时间间间间隔隔相相等等，如如果果纸纸带带匀匀速速运运动动，点点迹迹均均匀匀；如如果果纸纸带带加加速速运运动动，点点迹迹变变稀稀；如如果果纸纸带带减减速运动，点迹变密速运动，点迹变密【例例题题2】一一同同学学利利用用打打点点计计时时器器打打出出的的纸纸带带分分析析小小车车的的运运动动速速度度时时，从从几几条条纸纸带带中中选选出出了了一一条条不不很很完完整整的的纸纸带带，如如图图所所示示纸纸带带上上有有六六个个计计数数点点，相相邻邻两两计计数数点点之之间间还还有有四四个个点点没没有有画画出出，所所用用交交流流电电的的频频率率为为50Hz，相相邻邻计计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米数点之间的距离已标在图中，单位是厘米(1)计算计算06点之间的平均速度；点之间的平均速度；(2)打打点点计计时时器器打打第第4个个点点时时小小车车的的瞬瞬时时速速度度接接近近多多少少？【答案答案】(1)0.68 m/s(1)0.68 m/s(2)0.83 m/s(2)0.83 m/s【针对练习针对练习2】如图所示，是一条利用打点计时器打如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示求出各计数点的瞬时速度并画出的距离如图所示求出各计数点的瞬时速度并画出速度速度时间图象时间图象【例例题题3】在在节节假假日日期期间间，你你可可能能到到公公园园或或游游乐乐场场玩玩过过蹦蹦如如图图3所所示示，是是一一名名同同学学某某次次从从蹦蹦床床跳跳起起后后的的vt图图象象，已已知知t22t1，结合你的体会和经历，分析下列问题：，结合你的体会和经历，分析下列问题：(1)他的速度大小是如何变化的？他的速度大小是如何变化的？(2)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？(3)从从图图象象中中可可以以看看出出，是是选选上上升升过过程程的的速速度度方方向向为为正正方方向向，还是选下降过程的速度方向为正方向？还是选下降过程的速度方向为正方向？(4)他在他在t2时刻回到蹦床上了吗？时刻回到蹦床上了吗？【解解析析】(1)在在0t1时时间间内内速速度度由由v0逐逐渐渐减减小小到到零零，在在t1t2时间内速度由零增大到时间内速度由零增大到v0.(2)速速度度由由初初速速度度v0减减小小到到零零的的过过程程是是上上升升过过程程，所所对对应应的的时时间间为为0t1；速速度度由由零零增增大大到到v0的的过过程程是是下下降过程，所对应的时间为降过程，所对应的时间为t1t2.(3)从从图图象象中中可可以以看看出出，上上升升过过程程速速度度为为正正，下下降降过过程程速速度度为为负负，因因此此，是是选选定定上上升升过过程程的的速速度度方方向向为为正方向正方向(4)由由于于上上升升过过程程与与下下降降过过程程是是对对称称的的，故故t2时时刻刻刚刚好回落到蹦床上好回落到蹦床上【针对练习针对练习3】如图所示是如图所示是A、B两个物体做直线运两个物体做直线运动的速度图象，下列说法正确的是动的速度图象，下列说法正确的是：（）A物体物体A做加速直线运动做加速直线运动B物体物体B做减速直线运动做减速直线运动C物体物体A的加速度为正值，的加速度为正值，B的加速的加速度为负值，所以度为负值，所以A的加速度大于的加速度大于B的加速度的加速度D物体物体B的速度变化比的速度变化比A的速度变化快的速度变化快【答案答案】ADAD【解析】由两物体的速度图象可知，两物体速度的绝对值都在增大，都在做加速运动物体A的速度方向为正，图线的斜率为正，说明A向正方向做加速运动；物体B的速度方向为负，图线的斜率为负，说明B向负方向做加速运动物体A加速度的绝对值为1 m/s2，物体B加速度的绝对值为2 m/s2，所以B的加速度大小大于A的加速度大小，从而B的速度变化比A的速度变化快