实验：用打点计时器测速度.docx

4　实验：用打点计时器测速度 一、了解打点计时器 1．打点计时器的作用及分类 打点计时器是一种使用________电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔________打一次点．打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的__________．这就为研究物体的运动提供了可能，供高中学生实验用的打点计时器有________打点计时器和____________计时器两种． 2．电磁打点计时器(如图1所示) 图1 (1)工作电压：________以下的交流电源； (2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，________便振动起来，带动其上的________上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点． 3．电火花计时器(如图2所示) 图2 (1)工作电压：________ V交流电源； (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． 4．两种计时器误差比较 ____________计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小． 二、练习使用打点计时器 1．把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带． 2．把打点计时器的两个接线柱接到__________电源上(电磁打点计时器接6 V以下低压交流电，电火花计时器接220 V交流电)． 3．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源． 4．取下纸带，从能够看得清的某个点开始，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个，则纸带的运动时间Δt＝________________. 5．用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx. 6．利用公式v＝eq \f(Δx,Δt)计算出纸带在这段时间内的平均速度． 三、用打点计时器测量瞬时速度 1．既然打点计时器打出的纸带既记录了物体的运动时间，又记录了这段时间内物体的位移，那我们能不能借助打点计时器和纸带测量物体运动的平均速度呢？能不能测量物体运动的瞬时速度呢？ 　 2．打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量如图3所示，纸带在A、C间的平均速度为____________ m/s，在A、D间的平均速度为________ m/s，B点的瞬时速度更接近于________ m/s. 图3 一、打点计时器的应用原理及操作 例1　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的上面 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较短时间，打点之后要立即关闭电源 [归纳总结] 使用打点计时器的注意事项 (1)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (2)打点前应使物体停在靠近打点计时器的位置． (3)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． (4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位． 针对训练1　(多选)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中正确的是(　　) A．点迹记录了物体运动的时间 B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状 D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况 二、瞬时速度的计算和速度图象的画法 例2　在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图4所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题： 图4 (1)纸带的哪一端与物体相连？ (2)相邻计数点间的时间间隔是多少？ (3)BD段对应的平均速度是多大？ (4)打C点时瞬时速度的大小？ 　 [总结提升] (1)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位． (2)某点瞬时速度的测量：利用v＝eq \f(Δx,Δt)，其中Δx为包含待测点的较近的一段距离． 针对训练2　除打点计时器外，人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移．如图5所示是采用每秒闪光10次的相机拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移可以用尺子量出． 图5 根据小球的频闪照片提供的信息在