yd
+
  • undefined
  • undefined

用打点计时器测速度

关键词:

产品分类:

产品描述

实验目的

1、了解打点计时器的基本结构和工作原理。

2、正确使用打点计时器。

3、会根据纸带上的点迹计算平均速度。理解用平均速度表示瞬时速度所采用的等效替代方法。

实验原理

电磁打点计时器使用50Hz交流电,每隔0.02s打一个点。当小车运动时,打点计时器在与小车连接的纸带上打下一系列点,纸带上两点之间的距离表示相应时间Δt内的位移Δs,利用公式 v= Δs/Δt 就可以计算出通过这段位移的平均速度。当Δt 很小,即Δt0 时,就可以用平均速度替代经过该点或该时刻的瞬时速度。

实验器材

            

序号 实验箱名称 器材名称 数量 备注
1 轨道小车 1.2m小车轨道 1  
2 轨道小车 铸铝底座支持杆组件 1  
3 运动与力 电磁打点计时器 1  
4 轨道小车 紫色小车 1  
5 轨道小车 导轨支架 1  
6 轨道小车 导轨前挡板组件 1  
7 轨道小车 打点计时器托板 1  
8 运动与力 复写纸 1  
9 运动与力 纸带 1  
10 轨道小车 手拧螺丝m4*30 1  
11 轨道小车 手拧螺丝m6*30 1  
12 轨道小车 手拧螺丝m6*10 6  
13 轨道小车 导轨升降板 1  
14 轨道小车 小车释放器组件 1  
15 运动与力 红黑导线 1  
16 高中物理通用组合仪器箱 钢直尺 1  

实验装置

实验步骤

1、认识电磁打点计时器的基本结构,理解其工作原理。

打点计时器的工作原理是:如图上所示,在线圈交变磁场和永久磁铁磁场作用下,振片带动振针上下振动,在运动的纸带上打下一系列点,相邻两点之间的时间间隔均为0.02s

 

2、练习使用打点计时器,测量平均速度。

1)把打点计时器固定在轨道上,注意打点计时器纸带限位孔与轨道纵轴对齐,使纸带、小车拉线和定滑轮在一条直线上。

2)安装复写纸:先将复写纸调节片向外拉出,把复写纸圆孔套在复写纸定位销上,然后再向里推进调节片。

3)安装纸带:将纸带穿过限位孔,从复写纸下穿过压纸框,从另一侧限位孔穿出。

4)启动电源,等待12s 后用手水平拉动纸带,纸带上打出一系列点,随后立即关闭电源。

5)取下纸带,从能够看清楚的某个点开始,往后数出若干个点,如n 个点,计算出第一个点到第n 个点的运动时间Δt = 0.02n-1)。

 

(6)用刻度尺量出第一个点到第n 个点的距离Δs,如图1.13 所示。计算纸带运动的平均速度v =Δs/Δt ,并填入实验数据表一

实验数据表一

Δs/m

1

2

3

4

5

Δt/s

 

 

 

 

 

v/m·s-1

 

 

 

 

 

 

7)多次改变手拉动纸带的快慢,重复步骤(3)~(6),测量纸带运动的平均速度,填入实验数据表一。

3、用打点计时器测量手拉纸带的瞬时速度。

1 按实验步骤2,用手水平拉动纸带,获得一张打过一系列点的纸带。

2 根据纸带上的点,每隔0.1 s(或更短时间)计算一次速度:先在纸带上用数字012…,5 标出这些计数点,测量包含这个点的一小段位移Δs 和对应时间Δt,并记录在实验数据表二。

实验数据表二

计数点

0

1

2

3

4

Δs/m

 

 

 

 

 

Δt/s

 

 

 

 

 

v/m·s-1

 

 

 

 

 

 

3将实验数据表二中算出的012…,5 各点附近的平均速度v,看作打点计时器打下这些点时的瞬时速度,填入实验数据表三。以点0 作为计时零点。

实验数据表三

计数点

0

1

2

3

4

v/m·s-1

 

 

 

 

 

 

4、用v-t 图像表示速度

把实验数据表三中的vt 数据,在v-t 直角坐标系中描点并用一条平滑的曲线“拟合”这些点,得到v-t 图像。

 

结果与讨论

电磁打点计时器是实验室常用的计时装置。纸带上的点迹反映了物体运动的信息,因此对点迹进行处理就能获得物体运动的位移、平均速度、瞬时速度以及加速度等主要物理量。

相关下载

在线留言


Copyright © 2022 江苏乐百仕教育科技有限公司    地址:南京市建邺区双闸路98号海峡云谷科技园2栋    电话:025-58769595     网址:www.jslabest.com 
ICP备案号:苏ICP备2020054929号-1   网站建设:中企动力南京    SEO