高中物理知识全解 6.1 用打点计时器测速度

1 高中物理知识全解高中物理知识全解 6 1 用打点计时器测速度用打点计时器测速度 4650 zT 0 02s0 02s 22050 z VVfH VfH 工作条件 交流电源 电压 频率 即每隔打一次点 注意 一般电磁打点计时器内部都装有一个变压器 当接入 的正弦 电磁打点计时器 式交变电压时 通过变压器的变压可以得到电磁打点计时器所需的交变电压 而能正常工作 50 z T 0 02s0 02s fH 工作条件 交流电源 电压220V 频率即每隔打一次点 电火花打点计时器 注意 了解电火花打点计时器的结构及其使用方法 注意 电火花打点计时器工作时 纸带运动所受 到的阻力比较小 因此它比电磁打点计时 器实验误差小 但在做实验时我们更多的是使用电磁打点计时器 因为电磁打点计时器使 用时更简单方便 实验目的 1 了解打点计时器的结构 原理及使用方法 2 会用纸带求速度及根据 t 图象处理数据 实验器材 打点计时器 电源 刻度尺 纸带 复写纸 导线 坐标纸 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 按要求穿好纸带 3 启动电源 用手水平拉动纸带 纸带上就会打出一行小点 随后立即关闭电源 4 纸带处理 从能够看清的某个点开始 往后数出若干个点 如果共有 n 个点 那么 n 个 点的间隔数为 n 1 相邻两计时点间的时间间隔为0 02s 则纸带运动的时间 1 0 02tns I 处理纸带数据时 密集点间的位移测量起来误差大 应舍去 一般以五个点 或每隔四 个点 作为一个计数点 则相邻两个计数点间的时间间隔为 50 1sTT 所以相应纸 带运动的时间 1 0 1tns II 注意计时点与计数点的物理意义不同 5 完成实验 整理仪器 数据处理 1 用刻度尺测量出各点间的距离 2 利用公式 X t 可以计算出纸带在某一段时间内的平均速度 3 求纸带上某点的瞬时速度 计算纸带上某点的瞬时速度可以采用极限的思想即 X t 从式中可知 X 取值越 小误差就越小 但又因为 X 取值越小测量误差就会越大 所以 X 的取值要合理 并不 是越小越好 注意 一般计算某点的瞬时速度 X 应取该点前一点到后一点间的距离即 2 2 X T 前后 根据同样的原理 可测出纸带中各点的瞬时速度 然后作纸带的 t 图象 由 t 图象 分析纸带的运动情况 注意 从纸带上的点迹分布情况 也可以反映出纸带的运动情况 例题 打点计时器在纸带上的点迹 直接记录了 物体运动的时间 B 物体在不同时刻的位置 物体在不同时间内的位移 D 物体在不同时刻的速度 注意事项 1 打点计时器使用的电源都是交流电源 电磁打点计时器电压是 4 6V 电火花打点计时 器电压是 220V 它们的频率都是 50Hz 2 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点 如遇到打出的点是小横线 应调节振 针与复写纸片间的高度 使之大一些 拓展 打点计时器打出的点是小横线有两种可能情况 I 电源电压偏高 II 振针与复写纸片间的距离太低 3 复写纸不要装反 每打完一条纸带 应调整一下复写纸的位置 若还不够清晰 考虑 更换复写纸 4 使用打点计时器 应先接通电源 待打点计时器工作稳定后再拉动纸带 5 使用电火花打点计时器时 还应注意把两条白纸带正确穿好 墨粉纸盘夹在两纸带之间 使用电磁打点计时器时 应让纸带通过限位孔 压在复写纸下面 6 处理纸带数据时 密集点间的位移测量起来误差大 应舍去 一般以五个点 或每隔四 个点 作为一个计数点 则相邻两个计数点间的时间间隔为 50 1sTT 同理拓展推 广其它情况 7 描点作图时 应把尽量多的点连在一条直线 或曲线 上不能连在线上的点应分居在线 的两侧 误差过大的点可以舍去 例题 如下图所示 是某同学在做用打点计时器测速度实验中获得的一条纸带 1 已知打点计时器电源频率为 50 Hz 则纸带上打相邻两