1、第四节测量直线运动物体的瞬时速度,教学目标,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.掌握用打点计时器测量瞬时速度的方法.（重点） 3.理解利用纸带判断物体运动快慢的原理（难点）,一、实验目的 1.学会用_测量纸带的平均速度和瞬时速度。 2.能利用v -t图像分析实验数据，描述物体的运动。 二、实验器材 电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源、复写纸、导线、_、 纸带、坐标纸。,打点计时器,刻度尺,基础梳理,思考：电磁打点计时器与电火花计时器使用的电源相同吗?,提示：不同。,三、实验原理与设计 1.实验的基本思想极限思想(微元法)。 2.
2、实验原理： (1)速度的计算：根据纸带计算平均速度：根据v=_可求出任意两点间的平均速度。 (2)位移的测量：s是纸带上两点间的距离，利用_测量。 (3)时间的测量：t是这两点间的_。在t足够小时，我们可以认为 其平均速度近似看作某点的_。,刻度尺,时间间隔,瞬时速度,实验过程,实验步骤 1.把打点计时器固定在桌子上。 2.安装纸带。 3.把打点计时器的两个接线柱接到_电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点 计时器接_V低压_电源；电火花打点计时器接_ V_电源)。 4.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。,交变,46,交变,220,交变,5.取纸带上能够看清的
3、某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用 1，2，3标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔t=_ s。 6.用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。 7.计算两相邻计数点间的位移s。,0.1,数据收集与分析 1.计算纸带的平均速度：从打第1个点到打第n个点，纸带的运动时间为t=0.02(n-1)s，纸带的位移为s，纸带的平均速度v= 。把测量和计算的结果 填入表中。,2.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=50.02 s=0.1 s。在纸带上用O、A、B、C、D标出这
4、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、x4=s4-s3 确定出OA、AB、BC、CD之间的距离x1、x2、x3、x4 (3)A、B、C、D各点的瞬时速度分别为,3. 用v -t图像描述物体的速度： (1)以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。 (2)根据不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点。 (3)用平滑曲线把这些点连接起来，即得到v-t图像。,提示：(1)所描点的瞬时速度等于中间时刻的瞬时速度。 (2)选定计时起点，并确定各点所对应的时刻及速度大小。 (3)要求将所描的点用
5、平滑的曲线连起来。,思考：在描点画速度时间图像时需要注意的问题?,误差分析 1.实验原理不完善造成系统误差：利用平均速度来代替计数点的瞬时速度，由于位移s的选取会带来系统误差。 2.测量、操作不够准确造成偶然误差： (1)在进行位移s的测量时，分段测量计数点间的位移s会带来偶然误差。 (2)在作图时，由于坐标单位选取使得描点和连线存在偶然误差。,思考：如何减小由于位移s的选取而带来的系统误差? 提示：可以选择以计数点为中心的较小位移s来求平均速度。 思考：如何减小由于位移的测量而带来的偶然误差? 提示：减小测量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位移。 减小坐标单位选取的误差，是应选取合适的坐标单位，利用坐标纸作图。,谢谢观赏,