第4讲 实验：用打点计时器测速度

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1、第四讲实验：用打点计时器测速度一、概念导引实验目的：用打点计时器测速度。实验器材：电磁打点计电器（或电火花计时器），木板，①____________，②________，③__________，④_______________，导线。电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用⑤______________电源的计时仪器，工作电压为⑥___________，当接通电源时，在线圈降永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针也就跟着上下振动。如果电源的频率为50Hz，振针就会通过复写纸每隔⑦_______________在纸带上打出一个小点。电火花计时器：使用时，⑧_____

2、_______套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间，接用打点计时器测度度通⑨___________交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发生的脉冲电流经接正级的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电，当电源的频率是50Hz时，每隔⑩____________在纸带上打一个点。电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器的实验误差小。练习使用打点计时器：把打点计时器固定在桌子上，然后把纸带装好，先启动⑪_________，然后用手水平⑫______________纸带，纸带上打出一行小点，然后立即关闭电源。用打点计时器测瞬时速度：量出两计数点间的距离

3、△x和时间间隔△t，若△t足够小，+x则v=可表示两计数点间某点的瞬时速度。+t用图象表示速度：质点运动的速度可以用图线来表示，在平面直角坐标系中，用⑬_________轴表示⑭_____________，用⑮____________轴表示⑯__________，将各个⑰_______________的速度用⑱_____________在坐标平面上表示出来，然后用⑲_____________，这就是速度一时间图象（v-t图象）二、实验分析：1．计时仪器及构造（1）图1为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：①接线柱（接低压交流电源

4、；②线圈；③永久磁铁；④振片；⑤振针；⑥限位孔；⑦定位轴；⑧复写纸；⑨纸带-第1页-（2）图2甲为电火花计时器的构造图，在图乙中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：①导电片；②墨粉纸盘；③压纸条；④纸盘轴；⑤弹性片⑥纸带2；⑦纸带1；⑧放电针2．原理（1）电磁打点计时器接50Hz、电压小于10V的交流电，线圈通电后，振片被磁化，被磁化的振片在1永久磁铁的磁场作用下振动起来，其振动振率为电源的频率即振针每隔s打一个点。当纸带50运动时，纸带上就记录了一系列的点，这些点记当纸带运动的位移和这一位移所用的时间，从而可以算出纸带运动的速度。（2）电火花计时器是利用

5、火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的计时仪器。当电火花计时器接通220V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上打出一系列点迹，当电源频率为50Hz时，它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔0.02s打一个点。3．练习使用打点计时器打点计时器是高中物理实验的常用仪器，应熟悉其使用方法，按课本的实验步骤学会使用它。注意：（1）两种计时器所使用的电压不同。（2）实验时，应先启动电源，稳定后再拖动纸带，完毕后，立即关闭电源。4．用图象表示速度以速度v为纵轴，时间t为横轴建立的直

6、角坐标系，以t，v数描描点，用平滑线连接各点即可得v-t图象。三、典型例题【例】若所用电源频率是50Hz，如图4中的纸速，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时__________s，位移为__________m，这段时间内纸带运动的平均速度是___________m/s，BC段的平均速度是________________m/s，而AD段的平均速度是_____________m/s。-第2页-四、巩固训练：1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（）A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度2．打点计时器所用的电源是50Hz的交流

7、电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，该纸带上记录的时间为t，则（）A．T=0.1s，t=NTB．T=0.05s，t=（N-1）TC．T=0.02s，t=（N-1）TD．T=0.02s，t=NT3．做“练习使用打点计时器”的实验时，根据打出点的纸带判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（）A．可以通过测出每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断B．应通过测出纸带表示的运动全路程来判断C．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断D．必须通过计算全程的平均速度来判断4．接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（）A．先接通

8、电源，后释