用打点计时器测速度和加速度

用打点计时器测速度和加速度两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器一.认识打点计时器接4-6V交流电打点计时器是测量时间的仪器。接在50Hz的交流电源上时，相临两点的时间间隔为0.02s。1、电磁打点计时器•（1）原理•（2）构造•（3）工作电压：6V以下直流？交流？•2、电火花计时器•（1）构造：工作电压为220伏•（2）原理：•脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电•尖端放电作用：记录运动物体在一定时间间隔内的位移特点：使用电压在6V以下的交流电，电源的频率是50Hz，每隔0.02s打一个点。不能长时间连续工作。电磁打点计时器的作用是什么？使用时有什么特点？两种计时器的比较：电磁打点计时器电火花计时器电源性质6V以下交流电源220V交流电源打点频率打点时间间隔0.02s，频率50hz打点时间间隔0.02s，频率50hz打点方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点阻力来源纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与限位孔、限位盘的摩擦电火花计时器比电磁打点计时器更精确二、练习使用打点计时器1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源2、纸带的简单处理——测平均速度（1）需测量的量：（2）关系式：△t＝0.1s△x＝？疏密与速度的关系1.对纸带上的电迹说法正确的是？A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移(ABD)1．实验目的用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律．2．进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法．3．会用图象法处理实验数据．探究小车速度随时间变化的规律一、实验步骤1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．4．换上新的纸带，重复实验两次．5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．二、数据处理的方法1．选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带．(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)．(3)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)．2．瞬时速度的计算(1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即vn＝xn＋xn＋12T.例如，图中第4个点的瞬时速度v4＝x352T，其中x35表示第3个点到第5个点之间的距离，T＝0.1s.(2)设计表格并记录相关数据位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(m·s－1)3.作出小车运动的v－t图象(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央．(2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标．(所描的点一般用“·”标明)(3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点．仔细观察所描各点的分布情况．用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点．1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．取下纸带前，先断开电源．4．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它．5．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜．6．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．要舍掉开头过于密集的点，这样误差小．7．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s.CE间的平均速度为________m/s；(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；(3)根据图线可得小车运动的加速度为_____m/s2.1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.解析：(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s所以vB＝xAC2×0.1＝0.050.2m/s＝0.25m/svCE＝xCE2×0.1＝0.14－0.050.2m/s＝0.45m/s(2)v－t图象见答案(3)在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，即a＝0.55－0.250.3m/s2＝1m/s2.下图为某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的位移大小分别用s1、s2、s3、s4、s5、s6表示，相邻计数点的时间间隔为T，则小车运动的加速度计算表达式为_________（用符号表示，不需加单位）.逐差法求加速度x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2a=(a1+a2+a3)／3=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]／(3T)2逐差法的实质是将纸带分为两大段处理。2Txxa前后