粤教版高中物理必修第一册第一章运动的描述第四节测量直线运动物体的瞬时速度课件(共43张PPT)

(课件网) 第四节　测量直线运动物体的瞬时速度 一、两种打点计时器 比较项目 电火花计时器 电磁打点计时器 结构图示 工作电压 220 V交流电源 4～6 V交流电源 打点方式 周期性产生电火花 振针周期性 上下振动 比较项目 电火花计时器 电磁打点计时器 电源频率 为50 Hz时 打点周期 0.02 s 0.02 s 记录信息 位移、时间 二、练习使用打点计时器 1．把打点计时器固定在水平桌面上．观察打点计时器，阅读使用说明书，了解它的结构，按照说明书安装好纸带． 2．接通交流电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一系列点迹，然后关闭电源． 3．取下纸带，选择某个清晰的点，往后数出若干个点，如果数出n个点，则第n个与第1个点之间的间隔为(n－1)个，由Δt＝0.02(n－1) s计算出纸带从第一个点运动到第n个点的时间． 4．用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离Δx.把测量值和计算结果填入表中． 点数n/个 点间隔数(n－1)/个 时间Δt/s 位移Δx/m 补充：刻度尺的使用方法 (1)为了减少误差，测量时，刻度尺的零点不动，用相减的方法得到各段的长度，如测量CD段的长度时，用AD的长度减去AC的长度，测量DE段长度时，用AE的长度减去AD的长度． (2)用刻度尺测长度的读数方法：如毫米刻度尺，要估读到毫米的下一位，如1.10 cm＝11.0 mm. 三、测量沿斜面运动小车的瞬时速度 1．如图甲所示，把打点计时器固定在斜面的顶端，将一辆系有纸带的小车放置在斜面上．接通打点计时器的电源，让打点计时器开始打点，然后放手让小车带动纸带运动，在纸带上打出一系列的点，记录下小车的运动信息． 2．在纸带上选取点迹清晰的一段，将某个能看清的点标为0，以后每隔0.1 s标一个计数点，相邻计数点间的位移为s1，s2，s3，s4，s5(如图乙所示).用刻度尺测量相邻计数点间的位移，将测量结果填入表中． 计数点 相邻计数点间的 位移s/m 各计数点的速度 v/(m·s－1) 0 ——— ——— 1 s1＝ v1＝ 2 s2＝ v2＝ 3 s3＝ v3＝ 4 s4＝ v4＝ 5 s5＝ ——— 根据表中的数据，在图丙中作出v－t图像(以0计数点作为计时起点)，并根据图像说明小车的运动情况． 4．误差分析 (1)利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度． (2)测量计数点间的位移s带来误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离． (3)作v－t图像不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差． 四、数字计时器 1．光电门：其一边安装发光装置，另一边安装光线接收装置，并都与数字计时器连接． 2．原理：当宽度一定的物体通过光电门时，光线被遮挡，数字计时器开始计时，当物体离开光电门时，数字计时器停止计时，这样就可以记录物体遮挡一个光电门光线的短暂时间． 3．数字计时器的记录 (1)数字计时器可以记录物体通过光电门的时间． (2)数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间，即任一光电门第一次遮光时开始计时，第二次遮光时停止计时，计时器显示的是两次遮光之间的时间间隔(物体先后通过两个光电门之间的时间). (3)利用数据可以计算瞬时速度和平均速度． 典例 分类讲解 题型一　打点计时器的原理和使用 　　　如图所示，甲、乙是实验室常用的两种打点计时器，请回答下面的问题： (1)图甲是_____(选填“电磁打点”或“电火花”)计时器，正常工作时电源采用的是_____(选填“直流”或“交流”)电． [解析]　题图甲是电磁打点计时器，正常工作时电源采用的是交流电． 　　　 电磁打点 交流 (2)根据打点计时器打出的纸带，我们可以不需要通过公式计算，从纸带能直接得到的物理量是___ ... ...