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课时23力学试验(一)第1页试验(1):用打点计时器测速度第2页一、试验原理图二、基本试验要求1.试验目标:(1)练习使用打点计时器。(2)用打点计时器测量瞬时速度,学会用图象表示速度。(3)利用纸带上点研究物体运动。第3页2.试验原理:打点计时器打在纸带上点,统计了纸带运动时间。因为纸带是跟运动物体连接在一起,纸带上点也就对应地表示运动物体在各个时刻位置,研究纸带上各点之间间隔距离,就能够了解运动物体位移、速度大小及其改变,也就是了解了物体运动情况。3.试验器材:电火花计时器(或电磁打点计时器)、纸带、刻度尺、导线、电源、复写纸等。第4页4.试验步骤:(1)了解打点计时器结构,然后把它固定好。(2)安装纸带。(3)开启电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随即马上关闭电源。(4)取下纸带,确定纸带上某两个打点作为研究段,由打点间隔确定这段时间。(5)用刻度尺测量出研究段距离,并计算研究段平均速度大小。第5页5.数据处理:(1)求瞬时速度:如图中BD段,依据B、D两点间位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点间平均速度v=,能够用这个平均速度近似代表打C点时瞬时速度。第6页(2)用图象表示速度:物体运动速度与时间关系也能够用图象描述。以速度v为纵轴、时间t为横轴在方格纸上建立直角坐标系,将试验中v、t数据在坐标系中描点,再用一条平滑曲线来“拟合”坐标系中描出点,这条曲线反应了速度v与时间t关系。第7页考点1考点2平均速度、瞬时速度计算依据纸带上两点间位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点平均速度v=,在要求不是很高情况下,能够用这个平均速度粗略表示物体在经过位移Δx内某一位置时瞬时速度。要尤其注意计时点和计数点区分:打点计时器在纸带上打出每个点迹叫做计时点,若用50Hz交流电源,则两个相邻点迹(计时点)时间间隔为0.02s;为了方便研究运动规律,从纸带上有规律选取部分计时点,并加以标号,这些被选取并标号计时点叫做计数点。第8页考点1考点2典例1打点计时器当电源频率是50Hz时,它每隔
打一个点。如图所表示为物体运动时打点计时器打出一条纸带,图中相邻点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50Hz交流电源,则ae段平均速度为
m/s,d点瞬时速度约为
m/s。
答案解析解析关闭答案解析关闭第9页考点1考点2依据点迹疏密判断速度大小打点计时器打点周期是一定,计时点间隔越大,表示物体运动得越快,反之则越慢。第10页考点1考点2典例2小明用同一个打点计时器在固定频率下,测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁运动速度,每次小车都是自右向左运动,四段纸带长度都相同(如图所表示)。则以下叙述正确是(
)A.纸带甲打点均匀,表示小车速度一定B.纸带乙表示平均速度最小C.纸带丙表示小车速率越来越小D.纸带丁表示小车速率越来越大答案解析解析关闭打点计时器打点周期是一定,计时点间隔均匀则表示小车做匀速直线运动,速度一定,选项A正确;在纸带上相同距离内计时点越少,时间越短,表示小车平均速度越大,选项
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