4实验：用打点计时器测速度

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1、4实验：用打点计时器测速度一、实验原理1．打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器工作电压交流电源以下交流电源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0．02S0．02S记录信息位置、时刻（或位移、时间）2.跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，打两个点的时间可用Δt＝(n－1)×0.02s求得，则平均速度＝，当Δt很短时，可以认为为t时刻的瞬时速度．三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线

2、、坐标纸．二、数据处理1．用打点计时器测量瞬时速度(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带．(2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s．在纸带上用O、A、B、C、D…标出这些“计数点”，如图1－4－1所示．依次测出OA、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x4…(3)A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为：vA＝、vB＝、vC＝、vD＝…2．用图象表示速度用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图

3、1－4－2所示的v－t图象.四、注意事项1．如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02s.2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．33．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．4．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．5．为了减小实验误差，计数点要每隔T＝0.1s选一个，即每隔四个点取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间

4、．即v＝.6．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．7．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点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．探究1：数据读取距离d1d2d3测量值/cm1.205.4012.00例题1：在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图1－4－3所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点

5、对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离并填入表格中．计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2＝_______m/s.答案：0.21探究2：根据实验数据作图例题2：如图1－4－4所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象．求得V1=0.20m/sV2=0.40m/sV3=0.61m/sV4=0.69m/sV1=0.70m/s再作图双基训练题：1．关于打点计时器的使用说法正确的是(　C　)A．电

6、磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小2．某同学在做“练习使用打点计时器”3实验时打出的纸带如图1－4－5所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz.图1－4－5(1)相邻两个计数点间的时间为____0.1____s.(2)打第4个计数点时纸带的速度v4＝__1.20______m/s.(保留三位有效数字)3．使用电火花计时器分析物体运动情况的实

7、验中：(1)在下列基本步骤中，正确的排列顺序为__ABDEC______．A．把电火花计时器固定在桌子上B．安放纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220V交流电源E．按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__纸盘轴_上，还要检查_墨粉纸盘是否夹在纸带之间．4．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔___0.02_____s打一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实

8、数值___大_____．5．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F