(共25张PPT)
——计时仪器
电磁打点计时器的工作原理
直流? 交流?
电磁打点计时器原理:被交变电场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动,振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。
原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,蒸发墨粉落在纸带上
尖端放电
电磁打点计时器 电火花计时器
原理 电磁作用下振针振动打点 脉冲电流经放电针墨粉纸盘放电打点
电源 6V以下交流电源 220V交流电源
打点周期 0.02s 0.02s
优缺点 振针和纸带间的摩擦以及限
位孔和纸带间的摩擦,
系统误差较大 阻力极小, 系统误差较小
1. 测时间(直接测出,电源频率 50 Hz,每隔 0.02 s秒打一个点)。
2. 测位移(直接测出)。
3. 测纸带的速度(间接测出),研究物体的运动。
4.分析纸带 → 研究物体运动
3.启动电源,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源
(3)实验步骤
4.取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。 如果数出n个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计 算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间
Δt=(n-1)×0.02 s
5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离Δx。
6.把测量的结果填入表设计的表格中。
1.把打点计时器固定好。
2. 把复写纸和纸带装好。
墨粉纸盘在两条纸带之间。
纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面
认清打点计时器类型
0
1
2
(4)纸带处理
0
1
2
3
0.02s
?s
计时点
计数点
1. 判断物体的运动规律
通过研究纸带,间接的反应物体运动情况:
1. 打出的点越密,则运动越慢;
2. 若打出的点间距相等,则物体做匀速直线运动。
(4)纸带处理
2. 测平均速度(一段时间或者一段位移的平均速度)
(1)要测的量:某段时间 ,以及对应的位移
(2)关系式:
3. 计算变速直线运动中某点的瞬时速度
O A B C D E F
根据下面这条纸带,如何求 C 点的瞬时速度?
(1)
(2)
哪种方法求出的更准确?
可以大致表示 E 点的瞬时速度,D、F 两点离 E 点越近,算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度。然而 D、E 两点间距离过小,则测量误差增大。所以,应该根据实际情况选取这两个点。
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 0 1 2 3
t/s
v/m·s-1
②舍弃密集的点:开头的点迹很密集,这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的,数点时不能从开始处数,而要向后看,从能够看清的某个点开始。
(5)注意事项
①认清计时器类型:要认清你使用了哪种类型的打点计时器,电磁打点计时器要使用6V以下的交流学生电源;而电火花计时器则直接使用220V的交变电流。
③注意时间间隔:
如果数出了n个点,那么,他们的间隔数是
(n-1)个。他们所用的运动时间为(n-1)*0.02s.
④打点计时器要固定好,在使用时打点计时器不允许松动。
⑤打点计时器打点结束时要立刻切断电源。
⑥要保证手每一次“水平地拉动纸带”。
(5)注意事项
⑦ 可以大致表示某包含点的瞬时速度,两边点离得越近算出的平均速度接近D点的瞬时速度,但过小的间距也会增大测量的误差,应根据课本中的例子仔细选取。
按实际大小画出的一条纸带
(5)注意事项
步骤、要领
1.把打点计时器固定在实验桌上(不许松动!),(是电磁式还是电火花式?)连接电源(通电检查!).
2.把纸带穿过限位孔,复写纸压在纸带上(纸带在下复写纸在上!试拉检查!).
3.先通电等待1~2s,后拖动或释放物体(先通电后拉动!控制快慢!).
4.先切断电源,后取下纸带(先断电后取带!).
5.再取2~3条纸带,重复2~4步2~3次.
6.选取纸带(点迹清晰?漏点拖点?),测量点编号(注意先后!写下序号!),数点计时(点数不等于间隔数!).
7.用刻度尺测量距离(最小分度?有效数字?),记录数据(忠实地记录原始数据!),保留纸带(不能丢失!).
8.整理实验器材(不要忘记!).
1、图像特点:直观、形象
2、作图步骤
在坐标纸上建立坐标系
(横坐标表示时间,纵坐标表示瞬时速度!)
选取合适的标度(反映记录数据的有效数字,使曲线能分布于大部分的坐标系中!);
描点、连线(用平滑的曲线,通过尽可能多的点,不能通过的点均匀分布在曲线两侧!)
4、速度-时间图像
手是如何运动的?
0 1 2 3 4 5 6 7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
n 0 1 2 3 4 5 6 7
V m/s 0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.55
(2)认识图象
v-t图象是反映物体速度随时间变化的规律,横轴表示时间,纵轴表示速度.
① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线.
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
(3)理解图象
若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同;位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
O
V/m﹒s-1
t/s
①
②
vo
8
-8
(4)应用图线
a.确定某时刻的速度
b.求位移
d.判断运动的方向(正方向、负方向)
t1
v1
c.判断运动性质(静止、匀速、变速)