第一章运动的描述 第四节实验:用打点计时器测速度 基础·知识梳理整合知识,及时点拨 实验目的 了解两种计时器的结构和工作原理,并学会安装和使 用 2.理解根据纸带测量速度的原理并学会测量瞬时速度。 3.理解速度一时间图象的意义,掌握描点法画图象的方 法。并会画出该实验中的速度一时间图象。 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 第四节 实验：用打点计时器测速度 实验目的 1．了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使 用。 2．理解根据纸带测量速度的原理并学会测量瞬时速度。 3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方 法。并会画出该实验中的速度—时间图象
第一章运动的描述 实验原理 1.两种打点计时器的比较 项目比较电磁打点计时器 电火花计时器 线圈 正脉冲输 振片 出插座负脉冲输 插座 组成结构 振钋 墨粉纸盘 永久 磁铁 复写纸限位孔 纸带 纸带 工作电压6V以下交流电源 220V交流电源 打点周期 0.02s 功能 计时仪器 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 实验原理 1．两种打点计时器的比较 项目比较 电磁打点计时器 电火花计时器 组成结构 工作电压 6 V以下交流电源 220 V交流电源 打点周期 0.02 s 功 能 计时仪器
第一章运动的描述 2根据纸带计算平均速度 △ 根据0三△可求出任意两点间的平均速度,△x是纸带 上两点间的距离,△t是这两点间的时间间隔。 3.粗略计算瞬时速度 纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的 相距较近的两点间的平均速度来表示。 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 2.根据纸带计算平均速度 根据 v＝ Δx Δt 可求出任意两点间的平均速度，Δx 是纸带 上两点间的距离，Δt 是这两点间的时间间隔。 3．粗略计算瞬时速度 纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的 相距较近的两点间的平均速度来表示
第一章运动的描述 4.图象及其画法 以速度U为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据 计算出的不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点,最 后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述 速度U与时间系的图象 实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花 计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、 导线、坐标纸。 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 4．v t图象及其画法 以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据 计算出的不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点，最 后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述 速度v与时间t关系的图象。 实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花 计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、 导线、坐标纸
第一章运动的描述 实验过程 、实验步骤 1.了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上。 2.把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6V的低压 交流电源的接线柱相连接,让纸带穿过两个限位孔,压在 复写纸的下面。 3.接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行 小点,随后立即关闭电源。 4.取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上 共有多少个点。如果共有n个点,则用△=0.02×(n-1)s计 算出纸带的运动时间Mt 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 实验过程 一、实验步骤 1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。 2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V的低压 交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在 复写纸的下面。 3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行 小点，随后立即关闭电源。 4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上 共有多少个点。如果共有n个点，则用Δt＝0.02×(n－1)s计 算出纸带的运动时间Δt
第一章运动的描述 5.用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离△x,利 △x 用公式0=△t 计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计 算的结果填入表中 记录项 点划分出的运动时位移平均速度 实验 点数1 间隔数n1间△s△x/mvm·s 次数 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx，利 用公式 v＝ Δx Δt 计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计 算的结果填入表中
第一章运动的描述 、数据处理 用打点计时器测量瞬时速度 (1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带 (2)从能够看清的某个点开始,每隔四个点取一个计数点, 每两个计数点间的时间间隔T=5×0.02=0.1s。在纸带上用 O、A、B、C、D…标出这些“计数点”,如图所示。 OAB3C E w FG 用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD…的距离是s1、s2 再利用x1=S1、x2=2-S1、x3=3-2…确定出OA 、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 二、数据处理 1．用打点计时器测量瞬时速度 (1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带。 (2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点， 每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s。在纸带上用 O、A、B、C、D…标出这些“计数点” ，如图所示。 用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD…的距离是s1、s2、 s3、s4 … ，再利用x1 ＝s1、x2 ＝s2－s1、x3 ＝s3－s2 …确定出OA 、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x4 …
第一章运动的描述 (3A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为 ifx fx 2T、乙+ txA vD X4+xs 2T B 2T 2T 2.用图象表示速度 用横轴表示时间t,纵轴表示速度υ,建立直角坐标系。 根据测量的数据在坐标系中描点,tnm:s 口■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 然后用平滑的曲线把这些点连接 口■■■■■■■■■■■■■■■口■■■ 起来,即得到如图所示的υ图象。 口■■■■■■■■■■■■r 口■■■■■■■■■■z■■■□■■ ■■■■■■■■■□□■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■口■■■ ■■■■■■■■■■■口■■■■■■ 口■■■■■■■■■■■■■■■■■■ t/s 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 2．用图象表示速度 用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系。 根据测量的数据在坐标系中描点， 然后用平滑的曲线把这些点连接 起来，即得到如图所示的v t图象。 (3)A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为 vA＝ x1＋x2 2T 、vB＝ x2＋x3 2T 、vC＝ x3＋x4 2T 、vD＝ x4＋x5 2T …
第一章运动的描述 误差分析 1.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误 差。为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移△x来 求平均速度。 2.分段测量计数点间的位移x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 0)的距离,再分别计算出各计数点间的距离。 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 误差分析 1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误 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．分段测量计数点间的位移x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
第一章运动的描述 注意事项 1.如果在纸带上数出了n个点,那么,它们的间隔数是 (n-1)个,它们的时间间隔为(n-1)×0.02s 2.使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时 器打点稳定后,再拉动纸带。 3.手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集 4.使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉 纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿 过限位孔,压在复写纸下面。 必修一·物理(RJ)
第一章 运动的描述 必修一 · 物理 (RJ) 注意事项 1．如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是 (n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02 s。 2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时 器打点稳定后，再拉动纸带。 3．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。 4．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉 纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿 过限位孔，压在复写纸下面