有关打点计时器的实验总结.ppt

有关打点计时器的实验总结 二轮专题复习 打点计时器的回顾 电磁打点计时器 低压交流电 电火花打点计时器 交流电220V 纸带处理方法回顾 纸带的处理主要是求解纸带的瞬时速度和加速度瞬时速度 利用了某一段时间内的平均速度和这一段时间中间时刻的瞬时速度相等 加速度 1 S aT 2 分组法3 图像法 特别注意 1 给数据的方法 2 时间间隔 3 统一单位 4 有效数字的位数 实验一 研究匀变速直线运动 练习一 2012年广州一模 如图a是某同学做 研究匀变速直线运动 实验时获得的一条纸带 0 70 0 20 5 0 0 04s 0 70cm DE 0 300m s 0 02s 9 63 AC 实验二 验证牛顿第二定律实验 1 装置与注意事项 2 研究方法 3 注意 1 2 4 作图 控制变量法 实验前平衡摩擦力 确保重物质量 小车质量 M一定 a F图 F一定 a 1 M图 1 实验中因涉及的物理量较多 须采用控制变量的方法来完成该实验 即 先保持不变 验证物体越小加速度越大 再保持不变 验证物体越大 加速度越大 2 为消除摩擦力的影响 实验前必须平衡摩擦力 某同学平衡摩擦力时是这样操作的 将小车静止地放在水平长木板上 把木板不带滑轮的一端慢慢垫高 如图 乙 直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止 请问这位同学的操作是否正确 如果不正确 应当如何进行 答 练习四 用如图 甲 所示的实验装置来验证牛顿第二定律 合外力 质量 质量 合外力 不正确 给小车一个初速度 小车能够匀速下滑 3 如果这位同学先如 2 中的操作 然后不断改变对小车的拉力F 他得到M 小车质量 保持不变情况下的a F图线是下图中的 将选项代号的字母填在横线上 c 练习五 2013年汕头质检 用如图 甲 所示的实验装置来验证牛顿第二定律 在 平衡小车所受的阻力的操作 取下 把木板不带滑轮的一端垫高 接通打点计时器电源 轻推小车 让小车拖着纸带运动 如果打出的纸带如图 b 所示 则应 减小或增大 木板的倾角 反复调节 直到纸带上打出的点迹为止 图 c 为研究 在外力一定的条件下 物体的加速度与其质量的关系 时所得的实验图象 横坐标m为小车上砝码的质量 设图中直线的斜率为k 在纵轴上的截距为b 若牛顿定律成立 则小车受到的拉力为 小车的质量为 间隔相等 减小 b k 砂桶 1 k a b 实验三 验证机械能守恒定律 1 用验证时 应选点迹清晰 且第1 2两点间距离小于或接近2mm的纸带 2 用验证 3 作v h的图 加以验证 从头开始 截取一段 作图 实验三 验证机械能守恒定律 误差来源 是否需要天平 1 纸带与限位孔间的摩擦力 2 空气阻力 不需要 m会被约去 练习六 2011年潮州市高三期末 用自由落体法 验证机械能守恒定律 实验完毕后选出一条纸带如图所示 其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点 A B C为三个计数点 打点计时器通以50Hz的交流电 用刻度尺测得OA 12 41cm OB 18 60cm OC 27 21cm 在计数点A和B B和C之间还各有一个点 重物的质量为1 00kg 取g 9 80m s2 甲同学根据以上数据算出 当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了 J 此时重物的动能比开始下落时增加了 J 结果均保留三位有效数字 实验中产生系统误差的原因是 纸带通过打点计时器受摩擦阻力 空气阻力 1 71 1 82 乙同学利用他自己实验时打出的纸带 测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h 算出了各计数点对应的速度v 以h为横轴 以为纵轴画出了如下图的图线 图线未过原点O的原因是 先释放重物 再接通计时器电源或 打下第一个点时重物已经有速度 也正确 练习七 2012年广州调研 用如图a所示的装置 验证机械能守恒定律 在 下列物理量需要测量的是 通过计算得到的是 填写代号 A 重锤质量B 重力加速度C 重锤下落的高度D 与下落高度对应的重锤的瞬时速度 设重锤质量为m 打点计时器的打点周期为T 重力加速度为g 图b是实验得到的一条纸带 A B C D E为相邻的连续点 根据测得的s1 s2 s3 s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式 动能增量的表达式 由于重锤下落时要克服阻力做功 所以该实验的动能增量总是 填 大于 等于 或 小于 重力势能的减小量 s3 s1 mg D C 小于 实验四 探究动能定理实验 1 注意 如采用此装置 不需要天平测量质量 实验四 探究动能定理实验 2 1 实验装置 2 纸带特点 3 验证 注意 如采用此装置 需要天平测量质量 练习八 2012届省实检测 同学安装如图甲的实验装置 探究 外力做功与物体动能变化的关系 1 此实验中 应当让重物做 运动 需要 不需要 测量重物的质量 某同学选取如图乙所示的一段纸带 对BD段进行研究 2 求得B点对应的速度vB m s 若再求得D点对应的速度vD 测出重物下落高度为hBD 3 则还应计算 比较 与 大小是否相等 填字母表达式 但该同学在上述实验中存在明显的问题 如 在安装实验装置时存在的问题是 在研究纸带时存在的问题是 导致实验误差可能较大 自由落体 不需要 0 193 ghBD B D点相距太近 打点计时器在桌面上方 打出的计时点会太少 练习九 2012年珠海一模 某探究学习小组的同学欲验证 动能定理 他们在实验室组装了一套如图所示的装置 另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源 导线 复写纸 纸带 小木块 细沙 当滑块连接上纸带 用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时 释放小桶 滑块处于静止状态 若你是小组中的一位成员 要完成该项实验 则 你认为还需要的实验器材有 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等 沙和沙桶的总质量应满足的实验条是 实验时首先要做的最要一个步骤是 在 的基础上 让沙桶带动滑块加速运动 用打点计时器记录其运动情况 在打点计时器打出的纸带上取两点 测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2 v1 v2 则还需要测量的物理量有 和 本实验最终要验证的数学表达式为 天平 毫米刻度尺 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 沙和沙桶的总质量m 滑块的质量M 总结 1 掌握处理纸带的技巧 1 给数据的方法 2 时间间隔 3 统一单位 4 有效数字的位数2 熟知各类实验的基本原理 3 基于基础实验 灵活处理实验变式问题 实验五 有关打点计时器的其它实验 作业 练习十 2013届执信中学月考 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数 实验装置如图所示 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一滑块 其一端与电磁打点计时器的纸带相连 另一端通过跨过定滑轮的细线与小沙桶连接 打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz 开始实验时 在沙桶中放入适量沙子 滑块开始做匀加速运动 在纸带上打出一系列小点 逐差法求a 1 上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7是计数点 每相邻两计数点间还有4个打点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 根据图中数据计算的加速度a 保留三位有效数字 2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 A 木板的长度lB 木板的质量m1C 滑块的质量m2D 沙桶和沙子的总质量m3E 滑块运动的时间t 测量 中所选定的物理量时需要的实验器材是 3 滑块与木板间的动摩擦因数 用被测物理量的字母表示 重力加速度为g 与真实值相比 测量的动摩擦因数 填 偏大 或 偏小 写出支持你的看法的一个论据 天平 CD 忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力 空气阻力 滑轮处的摩擦力 偏大 练习十一 2012汕头二模物理 如图甲是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置 将木板水平固定在桌面上 利用一根压缩的短弹簧来弹开滑块 请完成下列实验操作与分析 刻度尺 先接通打点计时器的电源 再释放滑块 滑块被弹开后继续拖动纸带运动一段距离后停下 某次实验打出