用打点计时器测速度____用

§1、4 用打点计时器测 速度

[新课导入]

问：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器 的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？

曰咎 摆钟 秒表

壶漏

手表

原子钟

师：下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物

伽利略 发现单摆的等时性

惠更斯 发明摆钟

一.打点计时器

电磁打点计时器

电火花计时器

1.电磁打点计时器：

直流？ 交流？

交流电源 工作电压： 4--6V

电磁打点计时器是一种使用低压交流的 计时仪器，其结构如图所示。它的工作电 压是4~6V。电源频率是50Hz时，它每隔 0.02s打一个点。

2.电火花计时器：

原理： 脉冲电流 经放电针、墨粉纸 盘放电。交流电源 工作电压：220V

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上留下墨 粉而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。 使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸 带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开 关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、 墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是 在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一次点。

如果把纸带跟运动的物体连 接在一起，打点计时器便在纸带 上打下一系列的点，这些点既记 录了运动物体在不同时刻的位置， 也记录了相应的时间。通过对纸 带上点子之间距离的研究，可以 了解物体运动的情况。

3. 打点计时器作用：计时仪器，并且能记录物 体的相对位置。 (1)测时间 (电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)说明： 我国民用交流电频率为50Hz,两个点间的时间 间隔为0.02s。

(2)测位移 (3)研究纸带 → 研究物体运动

二、熟悉打点计时器的构造和使用方法1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时 器固定好。 2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。 3、先启动电源，后释放小车或用手水平地拉纸带，纸带上就 打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。(以免内部器件过热 及高压伤人)4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计 数点间的时间间隔。 5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。 6、 在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个表格，用 来记录以上测量值和填写相应计算的结果。

表1 纸带在几段时间中的位移和平均速度1 2 3 4 5 6

x / m

t / s

v /(m.s )

1

表2 纸带在几个时刻的瞬时速度

t / s

位置

0

1

2

3

4

5

v /(m.s )

1

注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点， 如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写 纸片的高度使之增大一点。 ②

使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计 时器稳定后，再释放纸带。 ③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的 位置。 ④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正 确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打 点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸 下面。

三、纸带处理：1.判断物体的运动规律△x =?

疏密与 速度的 关系

△t =?

A B

相等的时间内位移相等---匀速直线运动C

D

相等的时间内位移减小---减速直线运动

2.计算变速直线运动中某段位移或时间内的平均速度X5 X3 X2 X10 A B C D E

X4

XⅠ

XⅡ

XⅢ

XⅣ

XⅤ

V AB

X 2 X 1 X t T

V DE

X 5 X 4 XV t T

表1: 纸带在某段时间内的平均速度点子数n 点子间隔 运动时间 Δt/s 数n-1 位移 Δχ/m 平均速度 υ/ m s

6

5

0.10

0.0770 0.770

3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度0 A B C D E

X BD VC t BD

X AE VC t AE

注意：如果取离c点越接近的两点来求平均速 度，这个平均速度越接近c点的瞬时速度，但 是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际 情况选取这两个点。

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