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§:用打点计时器测速度
一、考点自学
一、实验原理
(电磁打点计时器和电火花计时器)在接通50 Hz的交流电源时, s.
,打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置,纸带上各点之间的间隔就表示相应时间间隔中物体的位移,根据平均速度的定义式=,当Δt很短时,可以认为等于t时刻的瞬时速度.
二、实验器材
打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、交流电源、导线等.
两种打点计时器的比较:
电磁打点计时器
电火花计时器
电源种类
6V以下低压交流电源
220 V交流电源
打点频率
s、
频率50Hz
s、
频率50Hz
打点方式
振针通过复写纸在纸带上打点
火花放电使墨粉在纸带上成点
阻力来源
纸带与限位孔的摩擦;
振针与纸带打点接触时的摩擦
纸带与限位孔的摩擦;
摩擦阻力比电磁打点计时器小
电火花计时器比电磁打点计时器更精确,实验误差小。
三、实验步骤
,让纸带穿过限位孔,压在复写纸的下面.
.
,用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动,纸带上就打下了一系列点.
,取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点,如果共有n个点,那么点的间隔数为n-1个,纸带的运动时间Δt=(n-1) s.
.
=,计算出纸带在这段时间内的平均速度.
,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,测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3….
四、数据处理

打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为:
vA=、vB=、vC=,vD=…
把数据填入下表,根据数据判断纸带是否做匀速运动。
位置编号
1
2
3
4
5
6
(Xn+Xn+1)/m
 
v/(m/s)
 
 
 
 
 
 

(1)图象的描绘:以速度v为纵轴、时间t为横轴,,然后用平滑的曲线将这些点连接起来,—时间图象,简称速度图象,即v-t图象.
(2)v-t图象的意义
v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹.
(3)v-t图象中反映的物理量
①任一时刻瞬时速度的大小。
②速度的方向。速度为正,表示物体沿规定的正方向运动,
速度为负,表示物体沿规定的正方向的反方向运动.
③从v-t图象上可以直观的看出速度随时间的变化情况
④匀速直线运动的图象是一条平行于t轴的直线
五、注意事项和误差分析(略)
二、典例分析:
题型一、打点计时器的原理及使用
例1、电磁打点计时器是一种使用__________