用打点计时器测量平均速度

1、实验一： 用打点计时器测量平均速度1.电磁打点时器电磁打点时器2.电火花打点时器电火花打点时器 1、电磁打点计时器 （1）原理 （2）构造 （3）工作电压：4V6V工作电压一般工作电压一般在在4-6V4-6V之间之间，电源的频率是，电源的频率是50Hz50Hz电磁打点计时器线圈中交流电某半个周期时的情况，根据图中标出的线圈中电流方向，可判断出振动片的右端磁性为N极，受到永久磁铁的作用力向下，即振针（打点针）此时向下，纸带从针尖下通过时，振针打在复写纸上，便在复写纸下面的纸带上留上一个点；另半个周期线圈中电流与图2所标出的方向相反，振动片的右端磁性为S极，受到永久磁铁的作用力向上，即振针（打点针

2、）此时向上运动，此时不打点。综上，在线圈中交流电的每个周期里，纸带上打一个点，相邻点之间对应的时间等于交流电的周期，即0.02s当线圈通以当线圈通以5050HzHz的交流电时，线圈产生的交变磁场使振动片（由的交流电时，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，

3、即为致，即为0 0. .0202s s2、电火花计时器 （1）构造： （2）原理： （3）工作电压：220V （4）频率：50Hz 打点时间间隔：0.02s电火花打点时器电火花打点时器原理：原理：原理：原理： 电火花计时器是利用电火花计时器是利用火花放电火花放电使墨粉在使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器. .当电源的频率是当电源的频率是50Hz50Hz时时, ,它的脉冲放电周期它的脉冲放电周期也是也是0.02s0.02s，即每隔即每隔0.02s0.02s打下一个点。打下一个点。请你思考：请你思考：1为什么打点计时器不能使用直流电源？为什么打点计时器

4、不能使用直流电源？2假设交流电源的频率不是假设交流电源的频率不是50Hz，而是，而是60 Hz，打，打点计时器还是每隔点计时器还是每隔0.02 s打一个点吗？这时它将每隔多长打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？时间打下一个点？打点频率相同打点频率相同 f=50Hz1.1.打点方式不同打点方式不同电磁打点计时器：电磁打点计时器：利用振动的振针打点利用振动的振针打点电火花计时器：电火花计时器：利用火花放电打点利用火花放电打点2.2.电源电压不同电源电压不同电磁打点计时器：电磁打点计时器：4V-6V4V-6V交流电交流电电火花计时器：电火花计时器：220V220V交流电交流电3.3.振针打点

5、时与纸带接触，会对纸带产生阻碍振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种电磁打点计时器的共同点与不同点两种电磁打点计时器的共同点与不同点（做笔记）（做笔记）电火花打点计时器的作用： （1）测时间 (电源频率50Hz，每隔0.02s0.02s秒打一个点) （2）测位移 （3）研究纸带 研究物体运动操作步骤（1）将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源。（2）接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹。（3）关闭电源，取下纸带，以0.1秒为周期注计数点。（

6、说明：一般选择5个计时点为1个计数点）分析与处理实验数据分析与处理实验数据1.观察纸带上的点迹，说明如火如何通过点迹判断小车运动的快慢。2.说明小车的速度是如何变化的。3.测量小车在计数点O-A、O-B、O-C、O-D、O-E、O-F区间的平均速度。4.通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过E点时运动的快慢。如图所示是使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是_，若所用电源频率为50 Hz，从打下A点到打下B点，共16个点迹，历时_s，位移为_m.这段时间内纸带运动的平均速度为_m/s.例题1：【答案】先变大后

7、变小0.35.491020.183如图所示，测量出包含E点在内的DF两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度 ，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度教材P24例题2：中间时刻瞬时速度为整段时间内的平均速度txvvE用打点计时器测量匀用打点计时器测量匀变变速直线运动瞬时速度速直线运动瞬时速度 O A B C D2.505.498.9913.01 纸带在几个时刻的瞬时速度位置OABCD)./(1smv0.458 0.541 0.627单位 cm练习练习1:1: 计算匀变速直线运动中某点的瞬时速度计算匀变速直线运动中某点的瞬时速度0 A B C D EBDBDCtXVAEAECtX

8、V 例题例题2.判断物体的运动规律判断物体的运动规律ABCD0 A B C D E X1X2X3X4X5XXXXXTXtXXVAB12TXtXXVVDE45例题例题3.求解平均速度求解平均速度 练习练习1 1：如图是研究匀变速直线运动实验中打：如图是研究匀变速直线运动实验中打点点 计时器打出的纸带，每计时器打出的纸带，每5 5个打点选一个计数个打点选一个计数点，各计数对应在刻度尺上的示数已在图中示点，各计数对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是出，单位是cmcm，交流电源，交流电源50Hz50Hz。计数点间隔时。计数点间隔时间为间为T=T= ，Vc=Vc= ，0.10 s0.20 m/s用刻

9、度尺分别测量出第一个点到第用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离个点的距离.把测量数据填入自己设计的表格中把测量数据填入自己设计的表格中.2.505.498.9913.01单位单位 cm O A B C D表表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度纸带在几段时间中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67例题例题: 打点计时器所用电源的频率为打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在所示，纸带在A

10、、C间的平均速度为间的平均速度为_m/s，在，在A、D间的平均速度为间的平均速度为_m/s，B点的瞬时速度更点的瞬时速度更接近于接近于_m/s.(保留两位有效数字保留两位有效数字)0.350.350.421.402.50练习练习1.： 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀均匀,下列判断正确的是下列判断正确的是A点子密集的地方物体的运动速度比较大点子密集的地方物体的运动速度比较大B点子密集的地方物体的运动速度比较小点子密集的地方物体的运动速度比较小C点子不均匀说明物体在做变速运动点子不均匀说明物体在做变速运动D点子不均匀说明打点计时器有故障点子不均匀说明打点计时器有故障 ( B C )练习2.：一同学在使用