資源簡介

(共29張PPT)
第一章　運動的描述
測量紙帶的平均速度和瞬時速度
學習目標
1、會用打點計時器測速度
2、掌握測速度的常用方法
3、速度—時間圖象的得到
一、知識回顧
1.定義：位移Δx與發生這段位移所用時間Δt的比值．
2.公式：
0
3.單位：
米每秒(m/s)，常用的還有km/h，cm/s.
一、知識回顧
1.定義：位移Δx與發生這段位移所用時間Δt的比值．
2.公式：
3.單位：
米每秒(m/s)，常用的還有km/h，cm/s.
4.物理意義：速度是表示運動快慢和運動方向的物理量。
①大小: 數值上等于單位時間內的位移大小,表示運動的快慢；
②方向：速度是矢量，速度的方向就是物體位移的方向，反映物體運動的方向。
二、用打點計時器測速度
1. 電磁式打點計時器，交流電源8V，頻率50Hz，每隔0.02 s 打一個點
2. 操作……
(1)計時器
(2)交流電源220V
(3)電源頻率50Hz，每隔0.02s　打一個點
(4)操作……
2.電火花計時器
△x
△t
D
J
E
3.測速度原理
如何測出E點的瞬時速度？
原則：準確性 可行性
D
F
D
F
D
F
4.用打點計時測量瞬時速度
　　對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢（可先統一測量點到起始測量點O之間的距離），讀數時應估讀的毫米的下一位
位移測量的注意事項
△t ＝
時間的測量
計時點
△t ＝
計數點
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
1、如圖所示，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，及毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度_________m/s，在A、D間的平均速度為_________m/s，B點的瞬時速度更接近于___________m/s 。
0.35
0.42
0.35
2. 如圖是條利用打點計時器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個計數點，每相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出，各計數點到0的距離如圖所示。求出1、2、3、4、5計數點的瞬時速度并畫出速度一時間圖象。
課后練習
5.用圖象表示速度隨時間的變化
A
B
C
D
BC
三、頻閃照相
例1:如圖是用照相機所拍攝的某一小球在水中下落的張頻閃照片。已知水池壁上每塊瓷磚的高度為a，閃光燈每隔△t時間閃亮一次(即拍攝一次) .觀察照片，關于小球的運動，以下判斷正確的是( )
A.小球從A位置到C位置的運動是勻速運動
B.小球從B位置到D位置的運動是勻速運動
C .小球從A位置到C位置的平均速度為3a/2△t
D.小球通過D點時的速度為4a/3△t
四、光電門測速
光電門測速度
光電計時器
遮光條
三、光電門測速度
【例2】光電計時器是一種常用計時儀器，其結構如圖所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置,當一輛帶有擋光片的小車從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示擋光片的擋光時間．現有一輛小車通過光電門1時，計時器顯示的擋光時間是2．00×10-2s，已知擋光片的寬度d＝1.10cm。則小車通過光電門1時的速度v=________m/s 。
五、傳感器（脈沖）測速
五、傳感器（脈沖）測速
原理1：計算雷電發生地的遠近道理一樣：看到閃電開始計時，聽到雷聲計時結束，時間為t，聲音傳播速度v，那么雷電距離s=v·t可算出來。
五、傳感器（脈沖）測速
傳感器系統由A、B兩個小盒子組成，A盒裝有紅外線發射器和超聲波發射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波發接收器。A盒固定在被測的運動物體上，B盒固定在桌面或滑軌上。測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖（即持續時間很短的一束紅外線和一束超聲波），B收到紅外線脈沖開始計時，收到超聲波脈沖時計時停止。
五、傳感器（脈沖）測速
如圖某時A隨被測物體運動到P點，A同時發射紅外線脈沖和超聲波脈沖。B收到紅外線脈沖開始計時，收到超聲波停止計時，所用時間tp超聲波速度為vc是已知的， 計算機自動算出A與B的距離x1=vc·tp
五、傳感器（脈沖）測速
經過短暫的時間后，傳感器和計算機系統自動進行第二次測量，得到物體的新位置。算出這兩個位置差，即物體運動的位移，系統按照算出速度，顯示在顯示器上。
借助運動傳感器用計算機可測出運動物體的速度.如圖1所示，傳感器系統由兩個小盒子A、B組成,A盒裝有紅外線發射器和超聲波發射器，它裝在被測小車上,每隔相同時間可同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖;接收傳感器B盒固定在某一位置并調整其高度與傳感器A等高.將接收傳感器B探測到的紅外線、超聲波到達的時間差等數據輸入計算機,利用專門軟件可以分析小車的位移與時間的關系.將這些位移和對應的時間差再利用計算機進行處理，就可以分析小車的速度隨時間的變化.
當小車以某一速度勻速運動時，計算機屏幕 上顯示出B盒接收到的紅外線脈沖和超聲波 脈沖如圖2所示,其中大尖峰為紅外線脈沖,小 尖峰為超聲波脈沖.圖中橫軸坐標每格對應時 長為0. 02s,由此可知，小車正_______(選填 “靠近”或“遠離”)B盒運動,該小車運動的速 度為______ m/s. (聲速取340m/s)
遠離
34
五、傳感器（脈沖）測速
原理2：跟利用回聲計算山谷距離的原理一樣。
【例3】圖A是在高速公路上用超聲測速儀測量車速的示意圖，測速儀發出并接收超聲波脈沖信號。根據發出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度，圖B中P1、P2是測速儀發出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號，設測速儀勻速掃描，P1、P2之間的時間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖中可知，汽車在接收到P1、P2兩個信號之間的時間內前進的距離是____m，汽車的速度是______m/s。
17
17.9
C
(多選)如圖甲所示，是一種交警測速的工作示意圖，B為能發射超聲波的固定小盒子，工作時小盒子B向被測汽車發出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的汽車反射后又被B盒接收，從B盒發射超聲波開始計時，經時間Δt0后再次發射超聲波脈沖，圖乙是連續兩次發射的超聲波的位移－時間圖像，則下列說法正確的是(　 　)
【例4】圖示為超聲波發射與接收一體化裝置，發射與接收儀器能將超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形?，F將裝置對準勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T0發射一短促的超聲波脈沖，如圖中幅度較大的波形，反射波滯后的時間已在圖中標出，其中T和△T為已知量，另已知該測定條件下超聲波在空氣中的速度為v0，根據所給信息求小車的運動方向和速度大小。

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