打点计时器系列实验中纸带处理

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1、打点计时器系列实验中纸带的处理一、实验要求：1．选取纸带上的点：一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。2．选取计数点:打点计时器每打n个点取一个计数点，则计数点时间间隔为n个打点时间间隔，即T=0.02n（s）。一般取n＝5，此时T=0.1s。3．测量计数点间距离:为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其它各计数点的距离。如图所示，则由图可得：4s6365210s5s4s3s2s1SⅠSⅥSⅤSⅣSⅢSⅡ，，，，，二、实验目的方法1.研究匀变速直线运动ABCs

2、1s2s3O（1）纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、…（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…（2）利用s1、s2、s3…可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。t/s0T2T3T4T5T6Tv/(ms-1)（3）利用纸带可以求被测物体在任一计数点

3、对应时刻的瞬时速度v：如　（4）利用纸带求被测物体的加速度a。具体来说又有3种方法：①“逐差法”：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则②利用任意两段相邻记数点间的位移求a：如③利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。2．验证牛顿第二运动定律（1）了解该实验的系统误差的来源。①用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知，由于砂桶也在做匀加速运动，因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。可以推导出结论：只有在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时，才能使该系统误差

4、足够小。②没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。（2）为研究a、F、m三者的关系，要利用“控制变量法”，分别研究a与F、a与m的关系。（3）用图象法验证a∝F、a∝m-1（后者必须用a-m-1图象，不能用a-m图象）打点计时器图1例一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如右图所示。下图是打出的纸带的一段。⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_____。⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_______。用测得的量及加速

5、度a表示阻力的计算式为f=_________。5.125.746..376.987.608.248.859.47(单位：cm)3.探究动能定理（08广东卷）（13分）某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，，，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）图是钩码质

6、量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是．表1纸带的测量结果测量点S/cmr/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410

7、.604．验证机械能守恒定律本实验要求验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。012345（1）要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。（2）用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。（3）由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使（4）本实验不需要在打下的点中取计数点。也

8、不需要测重物的质量。OABC9.5115.712.42例23、在用落体法验证机械