实验一利用打点计时器测速度.pptVIP

第一章 直线运动 宣化一中高三物理组 魏 江 weijiang012400@163.com * 实验一：用打点计时器测速度 一、实验目的： 1、练习使用打点计时器； 2、用打点计时器测量物体瞬时速度的方法 3、练习描绘v—t图象 二、实验仪器： 电磁打点计时器、纸带、复写纸、导线、电键、低压交流电源、刻度尺 三、实验原理： 电磁打点计时器的缺点： （1）纸带与限位孔之间及纸带与振针之间有较大的摩擦，影响物体的运动规律； （2）等时性稍差； （3）振针的面容易打平，造成在纸带上打的点迹变大，给测量长度带来较大误差。 三、实验原理： 电火花计时器的优点： （1）纸带运动时受到的阻力比较小； （2）等时性较好； （3）火花放电时在纸带上印上的点迹较小，便于测量长度。 1、利用打点计时器测平均速度 用刻度尺测出△x，用v=△x/△t计算在时间△t内的平均速度 2、用打点计时器测量瞬时速度 利用短时间内的平均速度近似代替该段时间内某一时刻的瞬时速度，取的时间越短，算出的平均速度越接近该时刻的瞬时速度。 四、实验步骤 1、把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片 套在定位轴上，并且压在纸带上。 2、在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两跟导线的另 外一端分别接到低压交流电源（4—6V的交流电源）的两个接 线柱上。 3、打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小 点。随后立即关闭电源。 4、取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点。 如果起始数1，数出n个点，这些点划分出来的间隔数是n-1， 由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间t=(n-1)△t 5、用刻度尺测量一下，从第一个点到第n个点间的距离S 6、利用公式计算一下纸带运动的平均速度。 7、在纸带上打出连续的8个点，分别标上记号0，1，2，3，4，5、6、7，相邻的两个点间的距离为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、 S8利用上边的方法分别求出1、2、3、4、5、6各点的瞬时速 度。 8、在坐标纸上描绘v-t图象 五、实验注意事项 1、交流电源的电压及频率应符合要求，电压过高会烧毁线圈， 过低会出现不打点或打点不清的情况。 2、实验前要检查打点的清晰程度，必要时应调节振针的高度和 更换复写纸； 3、接通和切断电源要及时，要先接通电源，后让纸带运动； 4、用手拉动纸带时，要平直，不要与打点计时器的限位孔相摩 擦； 5、复写纸不要装反，每打完一条纸带，应将圆形复写纸的位置 调整一下，以保证打点清晰。 6、纸带要平整，如果不平整就可能出现两种情况： ①出现漏点或点迹不清 ②点间距离不准（在纸带有皱褶时两点间间隔和展平后两点间 间隔不相等。 7、打点等时性对系统误差的影响很大，可采取两种方法进行检 查 ①使小车做匀速运动，看打下的点是否等间隔 ②采用自由落体运动，在电源频率为50赫兹时，相邻相同时间 ΔS=gt2=10×0.022=3.92mm。 8、检查振针的高度是否适当，固定振动片的螺丝是否有松动， 如果有上述现象，则会出现漏点，双点、等时性不良等情况 9、振动片的固有频率和电源频率相等发生共振，振幅越大，打 点越清晰，等时性越好，振动片的固有频率与振动片长度及 材料的弹性系数有关，可通过改变长度，调其固有频率，使 打点振幅最大。 10、测量纸带各段长度时，一般把尺子放好后一次性读数，这样 可以避免分段测量造成的误差积累。 五、随堂练习 1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的 物理量是 ( ) A．时间间隔 B．平均速度 C．位移 D．瞬时速度 AC 2．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸 带，但在纸带上打不上点，其可能原因是 ( ) A．复写纸放反 B．使用了直流电源 C．振针过短 D．纸带运动过快 ABC 3．小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有 6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18cm，则 ( ) A．小车运动的平均速度为0.03m/s B．小车运动的平均速度为1.5m/s C．小车运动的平均速度为1.8m/s D．小车运动的平均速度为180m/s C 4．某同学用手水平地拉动纸带，通过打点计时器后，纸带上打下一系列点，这