《物理新学案同步粤教必修一课件：第一章 运动的描述 第三节 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理新学案同步粤教必修一课件：第一章 运动的描述 第三节 .pptx（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 记录物体的运动信息 第一章 运动的描述 学习目标 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 理解纸带中包含的物体运动信息 3 理解利用纸带判断物体运动快慢的原理 内容索引 技能储备 明确原理 提炼方法 题型演练 学以致用 实训演练 达标检测 检测评价 达标过关 技能储备 一 了解打点计时器 1 打点计时器的作用及分类 打点计时器是一种使用 填 交流 或 直流 电源的计时仪器 当电源频率为50 Hz时 它每隔 打一次点 打点计时器和纸带配合 可以记录物体运动的 及在一段时间内的 供高中学生实验用 的计时器有 打点计时器和 打点计时器两种 2 电磁打点计时器 1 工作电压
2、的 填 交流 或 直流 电源 2 原理 接通电源后 振片便振动起来 带动其上的 上下振动 这时 如果纸带运动 振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点 交流 0 02 s 时间位移 电磁电火花 6 V 交流 振针 3 电火花打点计时器 1 工作电压 交流电源 2 原理 当接通电源 按下脉冲输出开关时 产生火花放电 于是在 运动的纸带上打出一行点迹 4 两种打点计时器误差比较 打点计时器在使用中对纸带的运动阻力极小 因而系统误差较小 220 V 电火花 二 练习使用打点计时器 1 实验步骤 1 把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带 2 把打点计时器的两个接线柱接到 电源上 电磁打点计时器接 V低 压
3、电 电火花打点计时器接 V 电 3 先接通电源开关 再用手水平拉动纸带 纸带上就打下一行小点 随后 立即关闭电源 4 取下纸带 从能看得清的某个点开始 往后数出若干个点 如果共有n个点 那么n个点的间隔数为 个 则纸带的运动时间 t 0 02 s 5 用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离 x 交流 6 交流 220 交流 n 1n 1 2 注意事项 1 打点前 应使物体停在 填 靠近 或 远离 打点计时器的 位置 2 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 打点计时器不能连续工作太长时间 打点之后应立即关闭电源 4 对纸带进行测量时 不要分段测量各段的位移 正确
4、的做法是一次 测量完毕 可先统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离 读数时应 估读到 的下一位 靠近 毫米 三 数字计时器 1 构成 由 和 组成 其中光电门由 和 构成 计时器有两个输入插口分别与两个 光电门相连 如图1所示 图1 数字计时器光电门 发光装置光线接收装置 2 计时原理 1 记录物体通过一个光电门的时间 当宽度一定的物体通过 时 光线 被遮挡 数字计时器开始计时 物体通过光电门 遮光结束 数字计时器停 止计时 这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间 2 记录物体经过两个光电门之间的时间 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
5、间 物体先后通 过两个光电门之间的时间 3 使用数字计时器应该注意的问题 1 实验前应调整发光装置和光线接收装置的相对位置 因为如果二者没有对准 则不能计时 2 根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能 光电门 题型演练 一 打点计时器的使用 例1 多选 在 用打点计时器测速度 的实验中 若打点周期为0 02 s 下列说法正确的是 A 先接通电源 后拉动纸带 B 先拉动纸带 后接通电源 C 电火花计时器使用6 V以下的交流电源 D 连续n个计时点间的时间为 n 1 0 02 s 答案解析 解析 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 A正确 B错误 电火花计时
6、器的工作电压是220 V交流电 C错误 每相邻的两个计时点间的时间为0 02 s 连续n个计时点间有n 1个间 隔数 故时间为 n 1 0 02 s D正确 例2 如图2所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带 他将两条 纸带 甲 乙 上下并排放在一起进行比较 在图中A B两点之间 两条 纸带 甲 乙 运动的时间之比是 A 1 1 B 2 1 C 1 2 D 无法比较 图2 答案解析 二 数字计时器的使用 例3 如图3所示用数字计时器研究物体的直 线运动 1和2是固定在斜面上适当位置的两个 光电门 让滑块从斜面的顶端滑下 光电门1 2各自连接的数字计时器显示的挡光时间分 别为5 00 10
7、2 s 2 00 10 2 s 滑块从开始 遮 图3 住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为 t 0 31 s 已知滑块 沿斜面方向的长度为5 00 cm 测得光电门1和2之间的距离为0 54 m 求 结果要求保留两位有效数字 答案解析 1 滑块通过光电门1时的速度v1 m s 通过光电门2时的速度v2 m s 1 0 2 5 解析 滑块通过光电门1时的速度 答案解析 2 滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为 m s 1 7 达标检测 1234 1 纸带计时原理 打点计时器所用的电源是50 Hz交流电 其相邻点间 的时间间隔是T 若纸带上共打出N个点 纸带上记录的时间为t
8、 则下 列各式正确的是 A T 0 1 s t NT B T 0 05 s t N 1 T C T 0 02 s t N 1 T D T 0 02 s t NT 解析 T 0 02 s 共打出N个点 则就有 N 1 个时间间隔 则t N 1 T 答案解析 5 2 对打点计时器的理解 一打点计时器所用电源频率是50 Hz 如图4所示 纸带上的A点先通过计时器 A B间历时 s 位移为 答案解析 图4 0 042 80 cm 解析 当f 50 Hz时 T 0 02 s tAB 2T 0 04 s sAB 1 20 1 60 cm 2 80 cm 12345 3 对数字计时器的理解 关于数字计时器的
9、说法正确的是 A 数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间 B 数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移 C 数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间 D 数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间 解析 数字计时器既可以记录物体遮挡一个光电门的短暂时间 也可以 记录物体经过两个光电门之间的时间 C正确 答案解析 12345 4 打点计时器的使用 在 用打点计时器测速度 的实验中 1 下列 操作中正确的是 填选项序号 A 在释放小车前 小车要靠近打点计时器 B 打点计时器应放在长木板有滑轮的一端 C 先接通电源 后释放小车 D 电火花打点计时器应使用6 V交流电源 答案 12
10、345 2 如图5所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点 其中 做匀速直线运动的是 答案 图5 乙 12345 5 数字计时器的原理及数据处理 用气垫导轨 和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度 如图6所示 滑块在牵引力作用下先后通过两 个光电门 配套的数字毫秒计记录了滑块上 的遮光板通过第一个光电门的时间为 t1 0 29 s 通过第二个光电门的时间为 t2 0 11 s 已知遮光板的宽度为3 0 cm 则滑块通过第一个光电门的速度为 通过第二个光电门的速度为 结果均保留两位有效数字 答案解析 图6 0 10 m s 0 27 m s 12345 解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短 所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示 12345
