1、实验：用打点计时器测速度,实验目的 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2.会安装并使用打点计时器。 3.理解根据纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。 4.明确速度时间图像的意义，掌握描点法画图像的方法，并画出该实验中的速度时间图像。,实验器材 电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等,实验原理,一、电磁打点计时器,1构造：线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸、纸带等，如下图所示,2电磁打点计时器使用的是频率为50Hz交流电源，即每隔0.02s打一个点，电压在6V以下 3工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而
2、变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，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打上一系列的点,4.注意事项： 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。如纸带上打不出点或点迹颜色过淡，应适当调高电源电压或更换复写纸，或调整打点计时器的振针高度。也许是永磁铁磁性不强引起的。 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。打完点后，立即关闭电源（打点计时器是按间歇工作设计的，避免线圈过热而损坏）,1电火花计时器使用交流电源，工作电压是220V. 2电火花计时
3、器的构造如下图所示主要由脉冲输出开关、放电针、墨粉纸盘、纸盘轴等构成,二、电火花计时器,3工作原理： 电火花计时装置中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴产生火花放电，利用火花放电将墨粉纸上墨粉蒸发到纸带上呈现出点迹。当电源的频率为50Hz时它每隔0.02s打一个点,4两种计时器的比较：,三、纸带处理：1.根据纸带判断物体的运动规律,在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小。,2.计算变速直线运动中某段的平均速度,在纸带上选取两个点，测出位移
4、x和时间t，则是纸带在这段时间内的平均速度,3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度,如果不要求很精确，用求出的平均速度可以代表x范围内某点的瞬时速度。如图所示的纸带上C点的瞬时速度可用B，D间的平均速度表示,也可用A，E间的平均速度表示，并且x越小，t越短，平均速度越接近于某点的瞬时速度但是在实际计算中并不是x越小越好，因为x过小会使测量误差较大，因此应根据实际情况选取两点来测量x.,4.测量手拉纸带在几段时间的位移和平均速度并填表,首先，从较清晰的某点开始并计数为0，然后每隔0.1s（或更短些的时间）依次计数为1,2,3,4测量位移，记录时间，计算每段的平均速度。（注意区别计数点和计时点）,0 A B C D E,X1,5.根据表1填写各时刻的瞬时速度,四、用图像表示速度,在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想更直观更形象的了解纸带的速度变化规律，我们还要借助于图象。,以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据表2的v、t数据，用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度，再用平滑的曲线“拟合”坐标系中所描出的点，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，叫速度时间图象注意：根据数据选择适当单位长度，使描绘的图像能充满坐标平面的大部分空间。,
