2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度（24张PPT）课件 2024-2025学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册

(课件网) 第二章 匀变速直线运动 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 1.知道打点计时器测量运动物体的位移和时间的原理，了解频闪照相及其应用。 2.能完成“测量做直线运动物体的瞬时速度”的物理实验。 3.会使用打点计时器收集数据，保存原始信息。 4.会分析纸带记录的信息，得出小车的瞬时速度，判断小车是否做匀变速直线运动，得出其加速度。 知识点一：运动时间和位移的记录 1.两种打点计时器 打点方式： 工作电压： 打点频率： 阻力来源： (1)电磁打点计时器 振针振动，利用复写纸在纸带上留下点迹 4-6 V交流电 与交流电的频率相同，若为50Hz，则每隔0.02s打一个点 振针和纸带之间的摩擦，以及限位孔和纸带间的摩擦，阻力较大 打点方式： 工作电压： 打点频率： 阻力来源： 电火花打点计时器 利用火花放电，在纸带上“打”出点迹 220V交流电 与交流电的频率相同，若为50Hz，则每隔0.02s打一个点 来自纸带本身的运动，阻力较小，实验误差较小 0A B C D E　　 F　　 G 打电计时器打出的纸带 时间间隔0.02s 时间间隔0.02s 任意相邻两点对应间隔的时间均为0.02s 时间： 位移： 相邻两点之间的距离可用刻度尺测量。 上图与打点计时器打出的点是否有相似之处？该图是如何得出的呢？ 使用频闪照相技术 都能记录物体运动的时间和位移 2.频闪照相 在频闪照相中，频闪灯每隔相等的时间闪光一次，可得运动物体间隔相等的频闪照片。 工作原理： 频闪灯的灯光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而间隔相等时间出现的影像则相当于打点计时器打出的点 频闪照相技术应用于体育、艺术领域时，不但能记录运动员或舞者有研究价值的运动细节，而且能让人们欣赏到独特的整体韵律与动感。 知识点二：测量小车的瞬时速度 1.实验目的 2.实验器材 （1）测量小车的瞬时速度。 （2）判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。 （3）学习使用打点计时器。 测小车瞬时速度的实验装置 电磁打点计时器（或电火花打点计时器）、低压交流电源（或220 V交流电源）、纸带、长木板（或轨道）、U形夹、小车、毫米刻度尺 3.实验原理与设计 （1）纸带上打出的原始点为计时点。 （2）由于纸带被打出的原始点过于密集，测出的间距误差较大，为便于测量和计算，我们另选间距较大且时间间隔相等的计时点来研究，这样的点叫做计数点。 计时点 0 1 2 3 s1 s2 s3 舍去开头密集的点，在纸带上选取便于测量的某点作为计时的起点，记为点0，依次向后每5个点选取一个计数点，分别记为1，2，3…….相邻两个计数点间隔的时间 T=5×0.02 s=0.10 s。 （3）用刻度尺量出相邻两计数点间的长度，分别记为 s1，s2 ，s3…… 如何选择计数点？ 如何根据求纸带上某点的瞬时速度？ 在间隔时间很短的情况下，平均速度可近似视为瞬时速度。由此，根据纸带上打出的点，可计算打点计时器打下某点时小车的瞬时速度。 例：若测量打下点1时小车的瞬时速度，可以选择点1前后附近的两个点，若这两点的间隔时间很短，两点间的平均速度可近似视为打下点1时小车的瞬时速度。考虑到实际测量的误差，所选的两点也不宜太近。 打下点1时小车瞬时速度可近似认为等于点0至点2间的平均速度，即v1= 4.实验步骤 （1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，使长木板形成斜面。 （2）将长60 cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器。 （3）先打开打点计时器开关，稍后（打点稳定后）释放小车，待小车滑倒斜面底端时止住小车，关闭开关。取下纸带，检查点迹。若有问题，可换上新纸带，调试后重复上述步骤。 （4）选择点迹清晰的纸带，避开点迹密集部分，从距打点的开始端几厘米处选择一个点记 ... ...