实验报告
班级姓名
实验课题:用打点计时器测速度
实验目的:(1)认识打点计时器的结构及工作原理
(2)练习使用打点计时器,并根据纸带研究物体的运动
(3)根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度
(4)能认识、描绘v--t图象,并根据v--t图象判断物体的运动情况
实验器材:学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸(斜面、小车、钩码)刻度尺
实验原理:
1、打点计时器的工作原理:打点计时器是利用电磁感应原理制造的,通过打点来计时的一种仪器。当通有交流电(4~6V)时,线圈变为一电磁铁(N极,S极不断变化),与永久磁铁相互作用,造成振片上下振动,带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。由于交流电为50Hz,故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02秒,打下的点不仅记录了物体的位置,也记录了运动所用的时间。
SN
S
N
S
N
2、测一段位移的平均速度:取纸带上某两点之间为研究对象,用刻度尺测出它们之间的距离Δx,通过两点之间的间隔数n,求出该段位移所用时间Δt=n×0.02s,利用平均速度的公式求出该位移的平均速度。
3、粗略测量瞬时速度:测量某点(位置)瞬时速度时,在其两侧(包含该点)取一段小位移,求出其平均速度,可以粗略的代替该点的瞬时速度。
实验步骤:
认识打点计时器的构造及工作原理:
练习使用打点计时器:
将打点计时器固定,熟悉实验仪器。
用导线将学生电源与打点计时器连接
(学生电源处于关闭状态)。
装好复写纸片及纸带,启动电源,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。
取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,由间隔数计算出第一个点到第n个点的运动时间。
用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离,由平均速度的公式,求出该段位移内的平均速度。
取三段不同区域,重复上述计算,填入下表:
1
2
3
间隔数
运动时间Δt/s
运动位移Δx/m
平均速度m/s
测量瞬时速度:
(1)、取纸带上某一点为计时零点,每隔0.1s(5个间隔)取一测量点,分别用数字0,1,2,3,4,5标出这些“测量点”。
(2)用一小段内的平均速度代替瞬时速度的方法,粗略的算出每点的速度,填入下表:
位置
0
1
2
3
4
5
对应时刻
0
0.1s末
0.2s末
0.3s末
0.4s末
0.5s末
取小位移Δx/m
小位移用时间Δt/s
点(时刻)速度v/m*s-1
v/m*s-1t/s0(3)将上表中的瞬时速度在
v/m*s-1
t/s
0
注意事项:
1、实验时注意人身安全及仪器安全,
打点计时器应使用10V以下交流电源。
2、实验时先接通电源,再拉动纸带,实验
完毕立即关闭电源。
手拉纸带时,速度应快些,以防点迹太密集。
利用小车时,应用手接好小车,防止小车落地损坏实验仪器。
D.用天平测量小车质量
E.换上新的纸带重作两次
F.把一端附有滑轮的长木板放在桌上,使滑轮伸出桌面
G.在小车开始运动后,按下秒表开始计时
H.先使小车放在打点计时器附近,接通电源再放小车,让小车运动
I.断开电源,取下纸带
J.使秒表停止,记录打点时间
K.把一条细绳跨过滑轮一端栓在小车上,另一端吊适当的砝码
如果小车在连续相等的时间T里的位移分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6……则有a1=____;a2=_____;a3=_____;……,最后a=_________.
以下说法正确的就在后面括号里打“√”,否则打“×”:
(1)三条纸带都必须一一进行测量和计算.[]
(2)记数点的0点就是纸带上的起点.[]
(3)若两计数点之间还有n个小点,则T=(n+1)T0,T0=0.02s.[
用打点计时器测匀变速直线运动的加速度答案
1.A2.C3.a=75cm/s24.9.755.1.0m/s2
6.
7.1.50m/s2;与小车运动方向相反11.
8.0.02;大于
9.永久磁铁;调整振针长度或更换复写纸;或调整振针的固有频率使之与50Hz交变电流产生的策动力共振
10.0.655 1.5015.A C
11.(2)A、B、C、D、E、G、H、I(3)D、B、A、F、E、G、C、H
12.A、C、E、F、H; F、C、K、B、H、I、E
(S4?S1)/3T2; (S5?S2)/3T2 (S6?S3)/3T2