資源簡介

(共24張PPT)
1.3.3實驗：用打點計時器測速度
電源電壓：8V交流電源（50Hz）
打點方式：振針周期性上下振動
打點周期： 0.02s
阻力來源：1、紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦
2、振針與紙帶打點接觸時存在摩擦
1.電磁打點計時器
一、打點計時器
電源電壓：220V以下交流電源（50Hz）
打點方式：周期性產(chǎn)生電火花
打點周期： 0.02s
1.電火花打點計時器
（220V交流電）
尖端放電
電磁打點計時器 電火花計時器
電源 8V交流電源 220V交流電源
打點頻率 打點時間間隔0.02s，頻率50Hz（T=1/f） 打點時間間隔0.02s，頻率50Hz
打點方式 振針通過復(fù)寫紙在紙帶上打點 電火花放電使墨粉在紙帶上成點
阻力來源 ①紙帶與限位孔的摩擦； 振針與紙帶打點接觸時的摩擦 紙帶與限位孔的摩擦
注：電火花打點計時器比電磁打點計時器阻力小，應(yīng)優(yōu)先選用。
總結(jié)：電磁打點計時器、電火花打點計時器比較
現(xiàn)象 原因 調(diào)節(jié)方法
打點不清晰、不打點 ①振針過高， ②電壓太低，振幅小 ③復(fù)寫紙用的太久 ①調(diào)低振針
②適當(dāng)調(diào)高電壓
③更換復(fù)寫紙
打出的是短線而不是點 ①振針過低 ②電壓太高，振幅大 ①調(diào)高振針
②適當(dāng)調(diào)低電壓
打雙點 振針?biāo)蓜?固定振針
二、練習(xí)使用打點計時器--實驗步驟
1.固定打點計時器
2.安裝紙帶（電磁打點計時器：讓紙帶穿過兩個限位孔，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并要放在紙帶的上面；電火花打點計時器：兩紙帶穿過限位孔，講墨粉盤夾在兩紙帶之間）
3.啟動電源, 用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點，隨后立即關(guān)閉電源（注：使用時，先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后拉動紙帶）
4.取下紙帶（注：要選擇點跡清晰、分布合理的紙帶，找計數(shù)點時舍掉開始過于密集的點；）。
5.用刻度尺測量 （注：一次測量完畢、不要分段測量）
1.使用打點計時器時，通電和拉紙帶的順序應(yīng)是什么？
先接通電源，等待1-2s打點穩(wěn)定后再拉動紙帶。
2.使用打點計時器時，手拉紙帶的速度應(yīng)是快些還是慢些？
應(yīng)該快些，以防打出的點跡太密集。
①使用前先檢查電源是否為交流電源，復(fù)寫紙是否放置在紙帶上面；
②使用打點計時器打點時，應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶
③水平拉動紙帶，手拉動紙帶時速度應(yīng)適中，以防點跡太密或太疏；
④打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源；
⑤要選擇點跡清晰、分布合理的紙帶，找計數(shù)點時舍掉開始過于密集的點，時間間隔不一定選取0.1s，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況合理選擇；
⑥每拉動一條紙帶后，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證下次打點清晰；
⑦取下紙帶后，及時用箭頭標(biāo)明方向；
⑧用刻度尺一次性測量出第一個點到第n個點的距離，應(yīng)該估測量值讀。
打點紙帶上的點記錄了物體在不同時刻的位置，用毫米刻度尺測出兩個計數(shù)點之間的位移所用時間（n為兩個計數(shù)點之間的時間間隔數(shù)）。
利用公式即可算出一段時間內(nèi)的平均速度。
當(dāng)很短時，可以認為兩計數(shù)點中間時刻（對應(yīng)中間計數(shù)點）的瞬時速度為。
二、實驗原理
四、數(shù)據(jù)處理
1.取計數(shù)點：取紙帶上的某個點為起始點（標(biāo)記為0），每5個點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)記1、2、3、4、5……如下圖所示（計數(shù)點間其他點沒畫出），0到1、1到2、2到3……之間的距離標(biāo)記為、、……則相鄰計數(shù)點間對應(yīng)的運動時間 。
注：①區(qū)別計時點與計數(shù)點（例如:每5個點取一個計數(shù)點、每隔四個點取一個計數(shù)點，T=0.1s）
2.測位移：用毫米刻度尺測各計數(shù)點間的位移。刻度尺測量距離：一次測量(減少偶然誤差)，估讀到分度值下一位。
為了減小誤差，應(yīng)一次性測出各計數(shù)點到起始計數(shù)0點的距離，在分別計算各計數(shù)點間的距離。
0 1 2 3 4 5 6 7
X1
X4
X3
X2
X7
X6
X5
由紙帶上的點跡可以粗略計算瞬時速度，用包含測量點在內(nèi)的一小段位移的平均速度來表示測量點的瞬時速度。所取的兩點越靠近，求出的平均速度越接近該點的瞬時速度。
注： 取得太小，誤差較大。在實際情況中根據(jù)需要靈活的選取這兩個點。
D
F
D
D
F
F
如何測出E瞬時速度？
原則：準(zhǔn)確性 可行性

0 1 2 3 4 5 6 7
X1
X4
X3
X2
X7
X6
X5
思考：如何計算1點到3點之間的平均速度？
紙帶的處理1 ——測平均速度
0 1 2 3 4 5 6 7
X1
X4
X3
X2
X7
X6
X5
思考：如何計算1點到3點之間的平均速度？
紙帶的處理1 ——測平均速度
紙帶的處理2 ——測瞬時速度
思考：根據(jù)瞬時速度定義，應(yīng)如何測量打3點時紙帶的瞬時速度？
哪個更好？
0 1 2 3 4 5 6 7
X1
X4
X3
X2
X7
X6
X5
四、數(shù)據(jù)處理
4.數(shù)據(jù)記錄：
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
四、數(shù)據(jù)處理
5.描繪v-t圖像：(1)速度-時間(v-t)圖像介紹：橫軸表示時間t，縱軸表示速度v，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點，然后用平滑的曲線將這些點連接起來，得到v-t圖像。
(2)v-t圖像的意義：v-t圖像非常直觀的反映了運動物體的速度隨時間的變化情況。勻速直線運動的v-t圖像是與時間軸 平行的直線。
圖像法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點
①減小偶然誤差；
②可以直接提出錯誤數(shù)據(jù)；
③方便地推測未經(jīng)測量或無法直接測量的物理數(shù)據(jù)。
盡量使描的點大致均勻的分布在曲線兩側(cè)。
圖像法：用圖象表示速度
1.作圖步驟:
(1)在方格紙上建立直角坐標(biāo)系
(2)根據(jù)各v、t 數(shù)據(jù)，將(v，t)作為一組坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點。
(3)用折線或平滑曲線把這些點連接起來，做出圖線。
五、誤差分析
誤差：
①系統(tǒng)誤差：實驗儀器本身不精確，或?qū)嶒灧椒ù致?、實驗原理不完善造成的?br/>②偶然誤差：偶然因素對測量物理量的影響，可通過多次測量求平均值減小誤差。
光電門測速：
根據(jù)紙帶點跡，判斷物體的運動情況：
勻速
勻速
加速
先加速后減速

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