知识点四 实验:用打点计时器测速度
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第4节 “实验:用打点计时器测速度” 知识要点小结一.打点计时器的原理及使用二、实验操作1.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,压在复写纸的下面.2.把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V 交流电源的接线柱相连接.3.启动电源,用手水平拉动纸带使它在水平方向上运动,纸带上就打下了一系列点,随即关闭电源。
4.取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ,以后的点分别标上A 、B 、C 、D …作为“计数点”,如图所示,测出O 到A 、A 到B 、B 到C …之间的距离x 1、x 2、x 3…并记录下来,根据数据判断纸带的运动情况.三、计算平均速度和瞬时速度的方法1.测平均速度的原理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v =t x ∆∆. 2.计算瞬时速度的原理和方法:当Δt 很短时,可以认为tx ∆∆为t 时刻的瞬时速度.若打出的纸带如下图,相邻两计数点间的时间间隔是T, 则各点的瞬时速度分别是: T x x v A 221+=,T x x v B 232+=,T x x v C 243+=,Tx x v D 254+=…四、做速度—时间图象(1)把计算所得的各点的速度填入下表中,(2)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,即得到如图所示的v-t图象.五、实验注意事项1.电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6V左右的交流电源;电火花计时器要使用220 V交流电源.2.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.3.手拉纸带时速度应适当快一些,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.使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度.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.。
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高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验:用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫),线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上,电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源,用手水平地拉动纸带,在纸带上打出一系列小点,然后迅速关闭电源。
4、取下纸带,进行测量。
①测平均速度:
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意,4、6两点的时间极短,故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去,测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量,并将数据记在表格中,完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象?
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /(m.s -1)。
第四节 实验:用打点计时器测速度一、实验目的1、 了解打点计时器的基本构成,知道其计时原理并学会应用2、 根据纸带上的点分析速度的变化情况,学会测定平均速度3、 学会用图像表示速度的变化规律的方法二、实验原理两种打点计时器当接通50Hz 的交流电时,都是每隔0.02s 打一次点。
当纸带跟运动物体连在一起时,打点计时器打在纸带上的点就相应地表示了物体在不同时刻的位置,纸带上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移,根据平均速度的定义式t x v ∆∆=,当t ∆很短时,就可以认为t x∆∆等于t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、刻度尺、导线等(详见导学案第四节第1页)四、实验步骤实验准备1、 把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,压在复写纸的下面。
2、 把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。
实验进行3、 打开电源开关,用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列的点。
4、 多打几条纸带,并且注意打点之后立即关闭电源。
数据处理5、 在几条纸带中挑选一条理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,找一个点做为开始点,然后每五个点(或每隔四个点)取一个计数点(每两相邻的计数点之间的时间间隔就是0.1秒)6、 利用公式t xv ∆∆=,计算出纸带在这段时间内的平均速度,如果时间极短的话,就是中间时刻的瞬时速度。
五、数据处理① 表格法② 图像法(t v -图像)1、 图像的获得:以速度为纵轴,以时间为横轴,在方格纸上建立直角坐标系,根据测得速度在坐标系中描点,并用平滑的曲线连接,就得到了t v -图像。
2、 反映的物理量:① 任一时刻速度的大小② 任一时刻速度的方向,也就是速度的±表示了运动的方向③ 速度随时间的变化情况④特别说明:匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线3、tv 图像六、注意事项1、电源电压符合要求,电磁打点计时器使用6V以下交流电源;电火花计时器使用220V交流电源。
课时4 实验:用打点计时器测速度一.选择题1.关于打点计时器打出的纸带,下列叙述错误的是( )A .点迹均匀,说明纸带做匀速运动B .点迹变稀,说明纸带做加速运动C .点迹变密,说明纸带做加速运动D .相邻两点间的时间间隔相等2.电磁打点计时器的打点周期取决于( )A .交流电压的高低B .交流电的频率C .永久磁铁的磁性强弱D .振针与复写纸间的距离3.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )A .时间间隔B .位移的大小C .平均速度D .瞬时速度4.使用打点计时器时应注意( )A .无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面B .使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带C .使用打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行D .打点计时器只能连续工作很短时间,打点之后要立即关闭5.一同学在用打点计时器做“测量瞬时速度”的实验时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,其可能的原因是( )A .打点计时器错接在直流电源上B .电源电压不稳定C .电源的频率不稳定D .打点针压得过紧6.电火花计时器所用的电源是50Hz 的交流电,其相邻点间的时间间隔是T ,若纸带上共打出N 个点,这纸带上记录的时间为t ,则下列各式正确的是( )A .0.1,Ts t NT == B .0.05,(1)T s t N T ==- C .0.02,(1)T s t N T ==- D .0.02,T s t NT ==7.在“用打点计时器测速度”的实验中,根据打出点的纸带判断运动是匀速直线运动还是变速直线运动时( )A .应通过测量纸带表示的运动的全路程来判断B .必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C .必须通过计算全程的平均速度来判断D .可以通过测量每相邻两点间的距离,看是否都相等来判断8.运动小车拖动纸带通过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点间的总距离为18cm ,则( )A .小车运动的平均速度为0.03/m sB .小车运动的平均速度为1.5/m sC .小车运动的平均速度为1.8/m sD .小车运动的平均速度为180/m s 二.填空题9.使用电火花打点计时器来分析物体运动情况的实验中:(1)在如下基本步骤中,正确的排列顺序为________________________。