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浅析利用两种打点计时器探究匀变速直线运动
尹西会山东省沂源县第一中学 256100
摘要:本文主要在理解两种打点计时器工作原理的前提下规范操作来探究匀变速直线运动,并掌握在实际问题中如何计算做匀变速直线运动物体的速度和加速度。
关键词:计时器匀变速直线运动速度加速度
物理新课标将实验探究列入了课程目标、内容标准和实施建议之中,物理实验在教学中得到了更多的重视和加强,学生的探究能力、操作技能都有了新提高。近几年的高考理综卷更加重视对物理实验原理、器材、步骤的考查,本文浅析了利用两种打点计时器来探究匀变速直线运动,以此来体现高考对考生实验探究能力、创新能力和迁移能力的考查。
一、实验器材
电磁打点计时器和电火花计时器、学生电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、刻度尺、坐标纸、钩码、细线、导线等。
二、实验原理

(1)电磁打点计时器
①构造(如下图):
②工作原理:电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,工作电压在6V以下。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面。接通电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化的周期一致。当电源的频率是50Hz时,。如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下了一行小点。
(2)电火花计时器
①构造(如下图):
②工作原理:电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器。使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条白纸带之间。当接通220V的交流电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带1上就打出了一系列小点。
(3)两种计时器的比较(如下表):
三、实验步骤
,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上,将打点计时器与学生电源相连,如下图所示。

,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,放手后小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离。把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。
,先接通电源,再放开小车,让小车带动纸带运动,打点计时器就会在纸带上打下一系列的点。关闭电源,取下纸带,换上新纸带,重复实验多次。
,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明A、B、C、D……如图所示,用刻度尺测出A到O、B到O、C到O……之间的距离,再通过计算求出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3……
四、注意事项
,打点计时器应平行固定在长木板上。
。
,再释放纸带。
,应用长尺一次测完。
,应舍掉开头部分密集的点和末端部分位移间隔已经减小的
点,仅选取位移间隔均匀增加的中间部分。
,使图分布在坐标纸的大部分区域。连线时应使尽量