计时器的使用(使用计时器测量速度)本节中,承接了上一节中的速度概念,实际操作是在速度概念的基础上进行的。理论付诸实践,所以本节的教学目标是:1。了解电磁打点计时器和火花计时器的基本结构,了解其工作原理。2.经历使用打点计时器的过程并使用打点计时器。3.物体的平均速度会根据纸带上的点来计算。4.能够描绘v-t图像,并根据所画图像描述物体运动速度的变化特征。

本节的重点

1.了解点计时器在实验中的应用。

2.知道如何计算纸带上各点的速度。

3.会在v-t坐标系中画点,拟合曲线,描述物体运动规律。

教学自我理解

点定时器原理

点计时器允许两个学生模拟这个点过程。一个学生可以用笔均匀的点,另一个学生可以拉一张纸条做练习,两个学生互相配合思考两个事件的关系。一个均匀的点可以对应时间,一个均匀的过程对应一个均匀的时间,所以可以看作一个单位时间,只不过这个单位时间不是一秒或者一分钟,而是每次的点时间都是一样的。一个同学拉一个纸带移动,所以手和纸带连在一起,所以他们的动作是一样的。我们可以研究纸带的运动,然后研究手的运动。然后在两个同学的配合下,我们知道了点点和拉胶带是两个同时发生的事件。那么纸带的运动时间就可以用打点时间来解释。如果你知道打点时间,你就会知道留在纸带上的点之间的运动时间。这是计时器的基本原理。

电磁打点计时器和火花计时器就是基于这个原理。但由于结构和原理的不同,电磁打点计时器是基于电磁感应原理。线圈通过交流电对中间的振动盘进行磁化,所以在磁铁的吸引下,会不断的吸引和排斥,带动振动盘振动,振动盘上的振动针会上下打点,所以振动会一次打一个点,这个振动是靠电流的变化来完成的。我国交流电的周期是50 Hz,所以每秒钟打50个点。电火花计时器也是靠交流脉冲尖端放电来蒸发墨粉,墨粉可以吸附在纸带上,留下痕迹。火花计时器的交流电也是50 Hz,所以每个点也是0.02秒。

知道了打点计时器的原理,打点计时器的使用就很简单了。老师会先示范一下。并说明不同情况下可能出现的问题。

处理纸带的过程

在这个过程中,纸带是先振动再移动的,所以要先选择圆点清晰的纸带,去掉前面圆点模糊的纸带。留在纸带上的点可以记录时间或纸带在一定时间内移动的距离。所以要计算平均速度,可以先测量距离,然后根据两点之间的时间来计算。这个过程涉及到测量误差的问题,从而尽量减少偶然误差和系统误差。需要注意的是,在测量过程中,要将一个清晰的刻度对准某一点,然后保持刻度不变。然后依次读,不要一段一段的读,避免错误的积累。那么,瞬时速度,即文佳社会百科全书中极短时间内的平均速度,在实践中是在要求的精度范围内,而点计时器的精度是0.02秒,这实际上是很短的。所以,如果你想求某一点的瞬时速度,从总误差的角度来看,包括这个点在内的短时间内的平均速度误差很小。

建立v-t坐标系,

首先需要确定某一点的速度和对应的时间。时间的零点时间是我们自己选择的,所以后面各点的时间就可以确定,相应的速度就有了。学生想明白这一点并不容易。有了相应的时间和速度,画点相对容易,但是衔接是个问题。我们根据运动中有限的几个点来拟合运动的全过程。如果时间比较短,运动变化一般不会很大,那么根据曲线,我们可以表示出规律,每个点对应的时间和速度,这样就可以根据图像判断物体的速度是如何变化的。根据变化来分析纸带上两点间距离的变化,并与相应的进行比较,可能更能说明问题。

发表评论

后才能评论