實驗用打點計時器測速度

實驗室紀(jì)律1.4實驗：用打點計時器測速度1．了解電磁打點計時器和電火花計時器的基本構(gòu)造及工作原理．2．能夠正確使用打點計時器．3．能根據(jù)紙帶分析、處理物體的運動問題，通過紙帶計算平均速度和瞬時速度．4．理解v－t圖象的含義，并能利用v－t圖象解決有關(guān)問題．一、實驗器材導(dǎo)軌、小車、電火花打點計數(shù)器、紙帶、毫米刻度尺二、認(rèn)識打點計時器1．構(gòu)造如下圖所示是電磁打點計時器和電火花打點計時器的結(jié)構(gòu)圖，要求能夠了解各部件的名稱及作用．電磁打點計時器電火花打點計時器2．工作原理(1)電磁打點計時器：它是利用電磁感應(yīng)原理打點計時的一種儀器．當(dāng)接在6V以下(一般保證在4V以上)的低壓交流電源上時，線圈的磁場方向周期性改變，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點，這時如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點跡．振片的振動周期與電源的電流變化周期一致，當(dāng)電源頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔為0.02s.(2)電火花打點計時器：它是利用火花放電在紙帶上打出點跡的計時儀器．當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動紙帶上就打出一系列點跡．當(dāng)電源頻率為50Hz時，它也是每隔0.02s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是0.02s.比較電磁打點計時器電火花打點計時器所用電源4～6V低壓交流220V交流打點方式振針打點、復(fù)寫紙電火花打點、墨紙盤時間間隔每隔0.02s打一次點每隔0.02s打一次點實驗誤差振針和紙帶接觸會影響紙帶運動，誤差較大火花放電不會影響紙帶運動，誤差較小3．兩種打點計時器的比較1.對電磁打點計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中，正確的是(

)A．電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電B．兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣C．電火花計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙D．電磁打點計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉【解析】電磁打點計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙，電火花計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉，所以C、D錯誤．【答案】

AB三、練習(xí)使用打點計時器1、操作步驟（1）固定計時器（2）穿紙帶（墨紙盤的一上一下）（3）先啟動電源，再用小車?yán)垘?，隨后立即關(guān)電源。（為什么？）2、紙帶的簡單處理——測平均速度

（1）直接測量得到的數(shù)據(jù)？打點計時器是測量什么的儀器？（2）可間接測得的數(shù)據(jù)？（3）關(guān)系式：△t

＝0.1s△x

＝？疏密與速度的關(guān)系0123計數(shù)點的選擇此時每個計數(shù)點之間的時間間隔是0.1s。四、測瞬時速度1、測量原理測量某一位置的瞬時速度，可以取包含這一位置在內(nèi)的一小段位移△x，測出這一段位移內(nèi)的平均速度，用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過該位置的瞬時速度。2、測量幾個時刻的瞬時速度如何測出E點的瞬時速度？DFDFDF原則：準(zhǔn)確性可行性√0123△x0△x1△x2△x3注意：為了實驗數(shù)據(jù)的計算方便，在本次實驗中，所取的計數(shù)點之間的時間間隔都為0.1s，因此測1點的瞬時速度，選用的是從0點到2點之間的位移的數(shù)據(jù)。表1-2數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果測量點012345△x/m△t/s時刻t/s0瞬時速度v/（m/s）1、圖像特點：直觀（反映速度隨時間變化的情況）2、常用作圖法

（1）描點作圖（2）據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3、作圖步驟（1）建系（2）描點（3）作圖五、作v-t圖像3、作圖步驟（詳細(xì)）以速度v為縱軸、時間t為橫軸，建立平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)計算出的不同時刻對應(yīng)的瞬時速度值，在坐標(biāo)系中描出一系列點，再用平滑曲線把這些點連接起來，就得到了一條能夠描述