打点计时器测速度(上课用)

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1、第一章运动的描述4、实验：用打点计时器测速度用打点计时器测速度平均速度、平均速率、瞬时速度、瞬时速率的比较匀速直线运动中，平均速度＝瞬时速度；瞬时速度是极短时间内的平均速度联系米/秒、千米/时，1米/秒＝3.6千米/时单位精确描述物体运动快慢、方向，对应某一时刻粗略描述运动快慢和方向，对应一段时间意义两者的大小总是相等平均速度大小不等于平均速率（除单向直线运动）大小/与运动方向相同/与位移方向相同方向标量矢量标量矢量标矢量//路程/时间位移/时间定义式瞬时速度的大小某一时刻或位置的速度路程与所用时间的比值位移与所用时间

2、的比值定义瞬时速率瞬时速度平均速率平均速度【例】下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是()A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度AC.一两种打点计时器：电磁打点计时器电火花计时器1电磁打点计时器：一种使用低压交流计时，在纸带上打点的仪器。（1）．构造：线圈

3、、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸、纸带等，如下图所示．（2）工作原理：交流电4-6V电磁打点计时器的工作原理：电磁打点计时器是使用交流电的计时仪器，工作电压为4-6V,当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点。原理：通电时线圈产生的交变磁场，使振动片磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中，由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中交流电的周期一致，即为0.02s。如果纸带运动，振动片一端的指针就会在纸带上打出一系列的点。每点相间隔的时间为

4、0.02s。想一想:电磁打点计时器可以使用直流电吗？答：不能。拓展：电磁打点计时器为什么必须使用交流？答：电磁打点计时器靠交流电方向的改变来改变电磁铁的磁极，从而使振动片上下振动的，且振动片的频率与交流电的频率一致，若使用直流电源，振动片将无法上下振动，无法打出点.2电磁打点计时器的使用：步骤：（1））固定计时器并穿纸带（注意纸带安放的位置）：把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。（2）接通电源：把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源接线柱相连接。（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源：打开

5、电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打下了许多小点，打完点后立即关闭电源。（4）取下纸带：对纸带进行分析处理。3实验操作注意事项:(1)电压要符合要求.(2)实验前打点计时器要固定好,以免晃动.(3)先接通电源,待打点稳定后,现释放纸带。（4）复写纸放在纸带上面。（5）打点计时器不能连续工作太长时间，打点后立即关闭电源。（6）对纸进行测量时，不要分段测，正确做法是一次测量完。3纸带上点的先取：（1）计时点：纸带上打的实际的点，每两点的时间间隔是0.02s。0.02s0.02s（2）计数点：在纸带上选取的点。例如：第一个

6、点标0，再隔4个点，第6个点标1，再隔4个点，第11个点标2……这里0，1，2……就是所谓的计数点，相邻的两个计数点的时间间隔是0.1s，即相邻的两个计数点间有5个时间间隔。01230.1s0.1s0.1s4纸带点的处理：（1）从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点n,第一个点和最后一个点的间隔数为（n―1)个，则可计算出从第一个到第n个点的运动时间∆t=0.02(n―1)s.当n=18则有∆t=0.02(n―1)s=0.02（18―1）s=0.34s（2）用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离∆X并填入下表：点数n

7、点间隔数n－1运动时间t/s位移Δx/cm平均速度/(m·s－1)18170.34cm8.320.24Δx纸带的处理——测平均速度△t＝？△x＝？疏密与速度的关系（1）需测量的量：△x（2）关系式：V平均速度=∆X/△t△t=(n-1)T(T=0.02s)(3).如何测出平均速度？△t/S△x/cm2-40-23-42-31-20-1区间表1手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度)/(1-·scmv01234cm1.101.702.282.852.805.100.080.080.080.160.1613.7521.2528

8、.500.0835.6317.5031.86例：(5).如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性测量原理：V=∆X/∆t(∆t0)0123△x0△x1△x2△x3cm表2手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0123t/sv/cm/s∆X/cm0.350.040.690.040.040.040.951.308