4 实验：用打点计时器测速度
[学习目标] 1.了解两种打点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、实验原理和方法
1．打点计时器的原理及使用
|
|
电火花计时器
|
电磁打点计时器
|
|
结构
图示
|
|
|
|
工作电压
|
220 V交流电源
|
6 V以下交流电源
|
|
打点方式
|
周期性产生电火花
|
振针周期性
上下振动
|
|
打点周期
|
0.02 s
|
0.02 s
|
|
记录信息
|
位置、时刻或位移、时间
|
2.根据纸带计算平均速度：根据v＝可求出任意两点间的平均速度，Δx是纸带上两点间的距离，利用刻度尺测量，Δt是这两点间的时间间隔．
3．粗略计算瞬时速度：纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示．
二、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．
三、实验步骤
1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上．
2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面．
3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．
4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点，则用Δt＝0.02×(n－1)s计算出纸带的运动时间Δt.
5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx，利用公式v＝计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．
|
实验
次数
|
点
数n
|
点划分
出的间
隔数n－1
|
运动时间
Δt/s
|
位移
Δx/m
|
平均速度
v/(m·s－1)
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
四、数据处理
1．用打点计时器测量瞬时速度
(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带．
(2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝0.1 s．在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”，如图所示．
依次测出OA、AB、BC、CD、…之间的距离x1、x2、x3、x4、….
(3)A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为：
vA＝、vB＝、vC＝、vD＝、….
