4 实验:用打点计时器测速度[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法,会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律.一、了解打点计时器1.作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为 50 Hz 时,它每隔 0.02_s 打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移,供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种.2.电磁打点计时器(1)工作电压:6_V 以下的交流电源;(2)原理:接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动.这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点.3.电火花计时器(1)工作电压:220_V 交流电源;(2)原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上打出一行点迹.4.两种计时器误差比较电火花计时器使用中运动阻力极小,因而系统误差较小. 想一想:计时器打点时,计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响,用哪种打点计时器做实验时,实验误差更小呢?答案 因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的,所以对纸带的运动带来的阻力很小,使系统误差更小.二、用打点计时器测量平均速度 根据 v = 可求出任意两点间的平均速度,其中 Δx 是纸带上两点间的距离,Δt 是这两点间的时间间隔. 想一想:如果纸带上的点迹分布不均匀,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小?答案 较小三、用打点计时器测量瞬时速度 纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移 Δx 内的平均速度表示,即根据 v=,当 Δt 或 Δx 较小时,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.如图 141 所示,E 点的瞬时速度可用 D、F 两点间的平均速度代表,即 vE=.图 141 想一想:在上图中,用 DF 段和 DG 段求出的平均速度,哪一个更接近 E 点的瞬时速度?1答案 因为当 Δt 或 Δx 较小时,求得的平均速度更接近某点的瞬时速度,所以 DF 段求出的平均速度更接近 E 点的瞬时速度.四、用图象表示速度 速度时间图象(vt 图象):用来描述速度随时间变化关系的图象,图象上的点反映某一时刻的瞬时速度. 想一想:利用图象处理实验数据的好处是什么?答案 用图象法处理数据更直观、更具体...