检测直线运动物体的瞬时速度 学习目标思维导图 1.了解两打点定时器的结构和工作原理，能够正确使用打点定时器。 2、了解根据纸带检测速度的原理，检测瞬时速度。 3.能够用速度-时间图像来表示速度，掌握以点画图的方法，并能根据所画的图像描述物体速度的变化。 4、掌握科学探究所需的常识 自检 1、两种打点计时器的比较项目 电火花计时器 电磁打点计时器 结构图 工作电流 220V 交流电压 V 交流电压打点方式 周期性产生火花 振动针周期性上下振动。 电源频率为50Hz。 打点周期为0.02。 记录信息位移和时间。 自查必要的知识。 2、测量纸带的平均速度和瞬时速度。 在这两点之间的时间间隔内，纸带运动的平均速度。 是0.5。 上图中，可以用包含E点的DG或DF之间的平均速度来代替该点的瞬时速度。 DF之间的平均速度更接近E点的瞬时速度。 必要知识自查 3、练习使用打点计时器。 实验设备：电磁打点计时器（或火花计时器）、纸带、刻度尺、电线、复写纸、低压交流电源（频率为50Hz，火花计时器使用220V交流电源，频率也是50Hz）固定椅子上的电磁打点定时器，将纸带穿过限位孔，将复写纸放在定位轴上，但将其压在纸带内。 将电磁打点定时器的两个端子接入4~6V低压交流电，打开电源开关，用手水平带动纸带，使其沿水平方向运动。 纸带上将打印一系列线条。 观点。
立即关闭电源。 取下纸带，从某个能看得清楚的点（起点）开始，向前数几个点。 如果有n个点，间隔数为n-1，则纸带的移动时间Δt= (n-1)0.02 利用公式v=估算纸带在这段时间内的平均速度。 使用标尺检测包括某一点在内的两点之间的距离，并估计平均速度。 自考必备知识。 实验前应将打点定时器固定好，避免驱动纸带时晃动。 首先，轻轻测试纸张。 不应有明显的堵塞。 使用打点定时器打点时，应先接通电源，待打点定时器稳定后再驱动纸带。 用手将纸带拉得较快，以免网点太密。 使用电火花定时器时，应注意正确佩戴纸带。 墨盒托盘位于纸带上方。 使用电磁点定时器时测量平均速度实验总结，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。 必要知识自我监控使用电磁打点定时器时，如果出现网点过淡或过短的情况，应调整振动针距复印纸的高度。 打点定时器不能连续工作太长时间。 打点完毕后，应立即关闭电源。 测试纸带时，不要分段检测各段的位移。 正确的方法是一次性完成检测（可以先统一检测检测点。初始检测点之间的距离O）。 读数应精确到下一毫米。 必要知识自查 4、用图像来表示速度。 速率-时间图像：物体的速度随时间变化的过程可以用速率-时间图像来描述。 绘制图像：构建以速度v为横轴、时间t为纵轴的坐标系，根据时间和瞬时速度对应的坐标值在坐标中绘制点。
使用平滑曲线来描述这些点。 如果有些点不能落在曲线上，则应将它们大致均匀地分布在曲线右侧，以获得 vt 图像。 必要知识 自我监控 两台打点定时器所使用的电源均为220V交流电源。 （使用50Hz交流电源，两种打点定时器的打点时间间隔为0.02。打点定时器使用8V左右的交流电源。应答&分析&打点定时器使用50Hz交流电源，打点时间间隔为0.02。分析&电磁打点定时器打点时纸上有摩擦力，而EDM定时器则没有这些摩擦力。必要知识自检胶带上两个较近的点之间的平均速度可以近似代表这两个点之间的一点的瞬时速度。（在分析估算磁带上某一点的瞬时速度时，可以用该点附近两点之间的平均速度来表示该点的瞬时速度。答案：分析：各点之间应该用平滑的曲线连接。必要知识自检 目前实验室的定时器有定时器和电火花定时器两种，它们所连接的电源频率都是50Hz交流电压，所以它们各有千秋。 工作电流约为8伏和220伏交流电，频率为50赫兹，T=0.02答案：电磁点0.02220问题1问题2在教室检查根据纸带求解物体的运动速率。 情境探索实验装置如图所示，让一辆卡车从一端凸起的木板上滑落。 木板旁边安装一个光电门，其中A管发射光，B管接收光。
当固定在车上的遮光罩穿过光电门时，光线被阻挡，被阻挡的时间可以直接在记录仪上读取。 这段时间就是遮阳板通过光电门的时间。 根据测得的化学量，能否测出遮光板通过光栅的平均速度？ 该速度可近似为卡车通过光电门的瞬时速度。 阴影通过光栅的平均速率。 由于遮光板的厚度很小，因此可以认为平均速度是卡车通过光电门的瞬时速度 数与单次时间间隔 0.02 的乘积。 如图所示，从点状纸带上可以清晰识别的某一点开始，向前数几个点，例如总共数n个点的距离Δx，并计算这n个点的时间间隔，然后在课堂上查平均速度问题1问题2并简单估计瞬时速度。 当某个位移Δx对应的时间Δt较小时，我们可以用这段时间的平均速度来表示Δt中某一时刻的瞬时速度。 如图所示，可以粗略地表示C点的瞬时速度，即计算出的平均速度vC=越接近C点的瞬时速度。但是，如果两点A之间的距离太小，检测偏差会减小，所以这两点要根据实际情况来选择。 问题1、问题2 检查教室。 用于引导点定时器的电源频率为50Hz。 实验中得到的一条纸带，用毫米级进行测试，如图所示。 纸带问题A、霍尔检验分析：打点定时器根据随时间快速变化的交流电压的电压方向工作，打点周期等于交流电的周期，为0.02答案： 0.350。 计时点的数量和计时周期。
确定位移：确定位移时要注意起点和终点。 AC段之间的平均速度vACi.im/s=0.35 平均速度vADi.i"m/s=0.42m/s。AC周期比AD周期短，因此AC段的平均速度更接近B 点的瞬时速度。比较接近，即 B 点的瞬时速度更接近 0.35。问题 1。问题 2。课堂测量变体 1 训练时，同事分析卡车的运动时，选择由几条纸带组成一条带有清晰圆点的纸带，如图所示，他每四个点取一个计数点，并在图中标出每个计数点之间的距离（单位：cm）测量平均速度实验总结，从而估算出该物体的平均速度。卡车在 0 点和 6 点之间；估计第四个计数点 卡车在该点的瞬时速度 问题 1 和问题 2：大厅测量分析： (1) 卡车在 0 点和 6 点之间的位移x=x1+x2+...+x6=40.53cm 每两个相邻计数点之间有 4 次 每两个相邻计数点之间的时间间隔 T = 0.025s = 0.1 点之间的时间间隔 t = 6 T = 60.1s = 0.6 问题1 问题2 课上查看vt图像情况 一群朋友解决了瞬时速度 这样就估算出了纸带上不同时刻对应的瞬时速度值。 横轴是速度v，纵轴是时间t。 改进了坐标系，将不同时刻的速度绘制在坐标系中（如图A所示）。 最后，使用平滑的曲线来“拟合”实验中绘制的点（图B）。 比较位移-时间图像，速率-时间图像代表什么？ vt图像描述的是直线运动还是曲线运动？ 关键点表示物体的运动速度作为时间的函数； 线性运动。
问题1 问题2 第一课测量知识。vt图像反映了物体速度随时间变化的规律。 根据vt图像，可以读取物体在某一时刻的速度或者物体某一速度对应的时间。 确定运动方向。 根据速度的正负来判断运动方向。 如果速度为正，则表示物体沿正方向运动； 如果速度为负，则表示物体向负方向运动。 问题1 问题2 现场检查示例指南是七个计数点。 每两个相邻的计数点之间有四个未绘制的计时点。 各计数点到0点的测量距离如图所示。 求 求各计数点的瞬时速度并绘制vt图。 题一、题二：课上检验分析：用平均速度代替中间时间的瞬时速度，求解各点的瞬时速度，v1=0.195m/s，v2=0.40m/s，v3= 0.61m/s，v4=0.69m/s，v5=0.70 纵轴表示时间，横轴表示速度。 然后绘制点并使用平滑曲线将绘制的点连接成直线。 vt图像如图所示。 答案：意见问题1 问题2 课堂上检查规则的方法是在平面直角坐标系中，用纵轴表示时间，横轴表示速度。 根据瞬时速度和对应的时间画出坐标系中的每个点，然后用光滑曲线将所描述的点连接起来，得到运动物体的速度-时间图像，即vt图像。 在此过程中，要注意“顺势”平滑。 如果有些点不能落在曲线上，则应使它们大致均匀。 分布在曲线的右侧，记得用折线连接点。
问题1 问题2 变式训练2（多选） 课堂检查 与CD段运动方向相反。 B、线段CD和线段DE的运动方向相反。 物体在D点的速度为零，然后运动方向发生变化。 D. 线段 AB 中的物体是静止的。 答案：BC 分析：从图中可以看出，物体在 0 到 20 之间的速度均为正值，运动方向保持不变。 物体在D点的速度为零，然后运动方向发生变化。 A错误，B正确； 线段AB中物体的速度v=5，这是错误的。 问题1 问题2 课堂检查 图为物体的速度-时间图。 根据图表作出以下判断。 正确的是（