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第二讲打点计时器的使用
实验一用打点计时器测速度
1要点概览
⑴电磁打点计时器和电火花计时器的构造及工作原理;⑵打点计时器的使用方法及测瞬时速度的方法;⑶用vt图像进行数据分析。
2内容详解
⑴电磁打点计时器和电火花计时器①用途:计时仪器,同时记录不同时刻的位置,进而可测量各点间的距离(物体位移)②电源:交流电③电压:电磁打点计时器工作电压6V以下;电火花计时器工作电压220V④打点周期:002s(频率50Hz)⑵使用打点计时器的步骤①将纸带穿过限位孔,固定打点计时器;②先开启电压,然后拉动纸带运动,纸带上打出一系列的点,随即关闭电源;③取下纸带,选择比较清晰的一段,计算某两点间的时间间隔,测量
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两点间距离。⑶瞬时速度的测量
思想方法:用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点,这种描述方法越准确。
示例:如图,测量出包括E点在内的D、F两点间的位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点间的平均速度vx,用这个平均速度代
t
表纸带经过E点时的瞬时速度。
x可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出
t
的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。⑷用vt图像进行数据分析①建立直角坐标系:横轴时间t(s);纵轴速度vms②描点:利用所测数据计算瞬时速度,选择合适的单位长度,在坐标纸上描点。③连线:用平滑曲线将描的点连接起来。④vt图像:描述速度随时间的变化关系。
3例题剖析
如图所示,表示用毫米刻度尺测量打点计时器打出的一条纸带的数据
情况,由此可知纸带做
运动。纸带在A、B间的平均速
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度为ms,纸带在A、C间的平均速度为ms。
解析:要判断物体的运动状态,则要看各段时间内平均速度的关系。由于各段时间相等,则从相等时间内的位移方面分析,也能看出物体是怎样运动的。从图中可以看出纸带上两点之间时间相等,距离增加,故做加速运动。VAB02ms,VAC=033ms。答案:加速02033
实验二探究小车的运动规律
1要点概览
⑴实验过程:实验原理、实验步骤、数据处理⑵规律探究:求瞬时速度,画出vt图像;逐差法计算加速度。
2内容详解
实验过程①一端附有定滑轮的长木板放在实验桌上,打点计时器固定在长木板远离定滑轮的一端。②纸带穿过打点计时器的限位孔,固定于小车的后面,细绳的一端栓在小车的前端,跨过定滑轮,另r