1-4实验：用打点计时器测速度

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1、中小学1对1课外辅导专家龙文教育学科教师辅导讲义课题用打点计时器测速度教学目标学会用打点计时器测物体的速度重点、难点打点计时器的使用考点及考试要求熟练掌握教学内容实验目标：1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透

2、明的），导线实验准备：1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整齐的记录，妥善保存。实验原理：1、电磁打点计时器。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4~6V。当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理制成的，图1是它的工作原理图。通电前，先在打点计时器上

3、装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器0.中小学1对1课外辅导专家02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。2、电火花计时器。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器，它的构造如图2所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。当接通用220V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲

4、电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点。这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s，因此，打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移，从而了解物体运动的情况。实验步骤：1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿好

5、，墨粉纸盘是否在两条纸带之间。2．把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。3．按下脉冲输出开头，用手水平地拉动两条纸带，纸带动上就打上一列车员小点。4．取下纸带，从能看得清规戒律的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02（n-1）计算出纸带的运动时间t。5．用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s 有多长6．利用公式计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表一中。7．选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。8．从能够看清的某个点开始，每隔0.1s取一个点，在纸带上用数字0，1，2….5标出这些“

6、测量点”，测量包括每个点的一段位移△x,记录在表二中，同时记录相对应的时间，以测量该点的瞬时速度。9．计算出各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，填入表三中，点0作为计时的开始，即t=0。10．以速度v为纵轴，以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在坐标轴上描点，将这些点用平滑的曲线连接起来。11．通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律，将你的实验结果与其他同学交流一下，说出你的体会。12．重复以上步骤再做一次。如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前3步相应地应当是：1．把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。中小学1对1

7、课外辅导专家1．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接。2．打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一列小点。表一：实验次数点子数n点子间隔数n-1运动时间t/s位移s/m平均速度/m/s12表二：位置012345/m/s0.060.060.060.060.060.06v/（m/s）表三：位置012345t/s0v/（m/s）注意事项：1．要认清楚你使用了哪种类型的打点计时器，电磁打点计时器要使用10V以下的交流学生电源；而电火