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课件网) 第四节 测量直线运动物体的瞬时速度 打点计时器 1.打点计时器:一种通过在纸带上打点来记录物体运动信息的仪器。 (1)电火花计时器工作电源:220 V交流电源。 (2)电磁打点计时器工作电源:4~6 V交流电源。 2.打点间隔:当电源频率是50 Hz时,纸带上两个相邻点间经历的时间都是0.02 s。 数字计时器 1.数字计时器:一种可以将采集信息的时间显示出来的仪器。如图所示是由数字 计时器和光电门组成的计时测量装置。 2.计时原理 当宽度一定的物体通过光电门时,光线被挡,数字计时器开始计时,遮光结束(物体 通过)停止计时,这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间。数字计时 器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间,并测量物体运动的瞬时速度和平 均速度。 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。 1.打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪 器。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体 运动的时间,纸带上的点也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置。 ( ) 2.电磁打点计时器和电火花计时器工作时都使用220 V的交流电压。 ( ) 3.使用打点计时器(电源频率为50 Hz)打出的纸带上相邻两个点间的时间为 0.02 s。 ( ) 4.用电火花计时器记录物体的运动信息比用电磁打点计时器的误差小。 ( ) 电磁打点计时器的工作电压是4~6 V。 √ √ √ 用打点计时器测量瞬时速度 1.实验步骤 (1)了解电火花计时器的结构,然后把它固定在水平桌面上,纸带穿过限位孔,把纸 带放在墨粉纸盘的下面。 (2)把电火花计时器接到220 V的交流电源上。 (3)接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一系列的点,随后立即关闭电源。 (4)取下纸带,选择某个清晰的点,往后数出若干个点。如果数出n个点,则用Δt=0.0 2×(n-1) s计算出纸带从第一个点运动到第n个点的时间。 (5)用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离,将测量值填入自己设计的表格中。 (6)计算包含某个点在内的一段位移Δx,同时记录对应的时间Δt,利用v= 计算该 点的瞬时速度,将结果填入表格中。 2.注意事项 (1)使用电火花计时器时,应注意让纸带位于墨粉纸盘下方;使用电磁打点计时器 时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。 (2)开始前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。 (3)开始时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定之后,再拉动纸带,打点完成之后 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,即 统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离,再计算每段位移。 (5)区别计时点和计数点 ①计时点是打点计时器在纸带上打出来的点。 ②计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间还有 若干个计时点。计数点一般不取第一个计时点,而是选择点迹清晰、与相邻的计 时点间距适中的点。 (6)区别打点周期和计数周期 ①打点周期:两个相邻的计时点之间的时间,即交流电源的周期,一般为0.02 s。 ②计数周期:两个相邻的计数点之间的时间,若相邻两个计数点之间还有(n-1)个 计时点,则计数周期为T=0.02n s。 典例 如图是某同学在做研究直线运动物体的速度实验中获得的一条纸带。 (1)实验中使用的是电磁打点计时器,它使用的是低压 电源(填“交流” 或“直流”)。当电源的频率是50 Hz【1】时,它每隔 s打一个点。 (2)下列实验操作正确的是 。 A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源 (3)A、B、C、D是纸带上的四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出 【2】。从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是 m/s(计算 结果保留三位有效数字)。 信息提取 【1】电源频率为 ... ...
