高一物理上打点计时器专刊.docxVIP

打点计时器实验目的1.学会使用打点计时器．2．学会利用打出的纸带求瞬时速度．3．能通过纸带上点的位置关系分析物体的运动情况． 4．会用图像来表示速度随时间变化的规律．二．知识点总结1.电磁打点计时器工作原理：通电以前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下振动。这时，如果纸带运动，振动就通过复写纸在纸带上留下一行小点。工作电压在6V以下，使用学生电源供电，电源的频率是50Hz时。它每隔0.02s打一个点。2.电火花计时器电火花打点计时器则是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的一种计时仪器，给电火花打点计时器接220V电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，经接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点。当电源的频率是50Hz时。它每隔0.02s打一个点。3.两种计时器比较电火花计时器电磁打点计时器工作电压220 V交流电6 V交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位移、时间实验误差振针和纸带接触会影响纸带运动，误差较大电火花放电不影响纸带运动，且阻力小，误差较小4. 实验过程注意事项a．实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象．b．使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．c．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．d．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．e．使用电磁打点计时器时，如打出的点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度．f．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．g．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．5.实验数据处理（1）电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。即一秒打50个点。使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。（2）实验纸带是否研究匀变速运动的分析：测量纸带上相邻各点的距离之差是否相等，若相等就是匀变速运动，否则就不是；即匀变速运动的纸带相邻两点的距离差满足 s(n+1)-s(n)=aT^2。（3）计算匀变速运动中某点瞬时速度；由匀变速运动物体在某段位移的平均速度等于物体在该段位移中点时刻的瞬时速度；即 V(n)=[s(n)+s(n+1)]/2T（4）s(n)指第N-1个计时点到第N个计时点的位移,s(n+1)指第N个计时点到第N+1个计时点的位移，[s(n)+s(n+1)]指第N-1个计时点到第N+1个计时点的位移（即把要求的点包括在了他们中间即N处），t指发生两个相邻计数点(N-1到N,N到N+1)之间的时间间隔.2T就是时间间隔总和计算匀变速运动的加速度：（1）理想纸带的加速度计算：由于理想纸带描述的相邻两个计数点间的距离之差完全相等，即有：S2-S1=S3-S2=…=S(n)-S(n-1)=△S=aT^2；故其加速度 a=△S/T^2（2）实际的实验纸带加速度计算：由于实验过程中存在一定的误差，导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等，为减小计算加速度时产生的偶然误差，采用隔位分析法计算，可以减小运算量，方法是，用S1,S2,S3.......表示相邻计数点的距离，两计数点间的时间间隔为T,根据△S=aT^2有S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3a1*T^2同理S5-S2=S6-S3=3a2*T^2求出a1=(S4-S1)/3T^2 a2=(S5-S2)/3T^2 a3=(S6-S3)/3T^2再求平均值计算加速度：a=(a1+a2+a3)/3计算速度:（1）某一点的速度，把该点当做某一段的中间时刻，那么这一点的速度等于这一段的平均速度，公式就是v=x/t,x是这一段的总位移，t是总时间，一般取这一点前后两个点。（2）若设有A B C三个点 A到B的距离为S1,B到C的距离为S2,打下S1所用时间等于打下S2所用时间.(S2S1,时间相同是因为有加速度,速度在增大)（3）而两段S所用时间相同 有个定则是:(一段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度),所以有例如:(S1+S2)/2T 即为B点的瞬时速度.速度时间图像：（1）以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度，再用平滑的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，叫速度—时间图象．（2）速度—时间图象反映了物体的速度