实验：用打点计时器测速度课件.ppt

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1、第四节　实验：用打点计时器测速度实验目的1．了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用。2．理解根据纸带测量速度的原理并学会测量瞬时速度。3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。并会画出该实验中的速度—时间图象。实验原理1．两种打点计时器的比较项目比较电磁打点计时器电火花计时器组成结构工作电压6V以下交流电源220V交流电源打点周期0.02s功　能计时仪器4．vt图象及其画法以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条

2、能够描述速度v与时间t关系的图象。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、坐标纸。实验过程一、实验步骤1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6V的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。4．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，则用Δt＝0.02×(n－1)s计算出纸

3、带的运动时间Δt。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”，如图所示。用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD…的距离是s1、s2、s3、s4…，再利用x1＝s1、x2＝s2－s1、x3＝s3－s2…确定出OA、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x4…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

4、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，即得到如图所示的vt图象。误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差。为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。2．分段测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。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。3．手拉

5、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。【例1】(2017·海口高一检测)电磁打点计时器是一种使用________(选填“直流”或“交流”)电源的计时仪器，它的工作电压为4～6V。当电源频率为50Hz时，它每隔________s打一次点。使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的上面。仪器安装好后，让纸带运动之前应先将打点计时器的电源开关________(选填“断开”或“接

6、通”)。【解析】电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，需要使用6V以下的低压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上相邻两个点之间的时间间隔为一个周期，即0.02s，使用电磁打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的上面，打点时应先接通电源，再让纸带运动。【答案】交流0.02接通变式训练1（多选）关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是()A．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50HzB．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08sC．如果打点计时器在纸带

7、上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大D．电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上【解析】打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6V以下的低压交流电源；电火花计时器使用220V交流电源，相邻两点的时间间隔是0.1s。【答案】AC【例2】(2017·珠海高一检测)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图，在纸带上依次选出7个计数点，分别标以O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。(1)如果测得C、D两点间距

8、x4＝2.70cm，D、E两点间距x5＝2.90cm，则据此数据计算在打D点时的速度公式为________，小车的速度值vD＝________m/s。(保留三位有效数字)(2)该同学分别算出其他点的速度：vA＝0.220m/s，vB＝0.241m/s，vC＝0.