1.4 实验：用打点计时器测速度

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1、1.4实验：用打点计时器测速度【教学目标】1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。2.通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法。【重点难点】1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。2.会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法。【教学方法】讲练结合、实验【教学用具】电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线【教学过程】一、打点计时器1、电磁打点计时器：（1）构造：线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔、定位轴（2）工作电压：6V以下低压交流电源，电源频率50Hz，

2、每隔0．02s打一个点。（3）工作原理：（4）使用方法：a．把电磁打点计时器固定在桌子上，将复写纸片（有颜色的一面朝下）套在定位轴上，然后将纸带从限位孔和复写纸片的下面穿过。b．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V低压交流电源的接线柱相连接。c．接通电源，待打点计时器工作稳定后，用手水平地拉动两条纸带，待纸带拉出以后，立即关闭电源。（5）调节：①点迹不清晰（颜色过淡或打不上点）：a．电压过低，振幅较小：适当调高电压b．振针过高（与纸带距离太远）：适当调低；c．复写纸用得太久：更换新的。②点迹拖尾（短横线），或打双点：振针与纸带接触时间过长a．电压过高，振幅太大：

3、适当调低电压；b．振针过低（与纸带距离太近）：适当调高。2、电火花计时器：（1）构造：正、负脉冲接线柱、压纸片、纸盘轴、墨粉纸盘（2）工作电压：220V交流电源，电源频率50Hz，每隔0．02s打一个点。（3）工作原理：是利用火花放电时在纸带上打出小孔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。（4）使用方法：a．把电火花打点计时器固定在桌子上，将墨粉纸盘套在纸盘轴上，然后

4、将两条纸带从压纸片和纸盘轴之间的限位槽中穿过，且墨粉纸盘应夹在两条纸带之间。也可只用一条纸带，但用两条当纸带运动时会带动墨粉纸盘一起转动，从而保证墨粉纸盘被均匀使用，不出现打点不清晰的现象。b．把计时器上的电源插头插在交流220V电源插座上．c．拔动开关指向“ON”时，听到轻微放电声后,用手水平地拉动两条纸带，待纸带拉出以后，立即拔动开关指向“Off”，下面的纸带朝向墨粉纸盘的一面就打上一列小点。（5）调节：点迹不清晰（颜色过淡或打不上点）①墨粉纸盘用得太久：更换新的。②使用两条纸带：3、注意事项：（1）打点的时间间隔由电源频率决定：，与电源电压无关；电压只影响电磁打点

5、计时器振片（针）的振幅。（2）使用电火花计时器，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。（3）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，压在复写纸片下面。（4）操作步骤：先通电，待打点计时器工作稳定后（1~2S）释放纸带，打点完毕立即关闭电源。二、练习使用打点计时器1、实验步骤：（1）把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间。（2）把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。（3）按下脉冲输出开头，用手水平地拉动

6、两条纸带，纸带上就打上一列小点。★如果用电磁打点计时器，则1～3步相应为：（1）把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。（2）把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接。（3）打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一列小点。（4）取下纸带，从能看得清楚的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点，点子的间隔数则为（n－1）个，用t＝0.02（n－1）计算出纸带的运动时间t。（5）用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离x有多长。（6）利用公式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

7、入表一中。（7）选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。（8）从能够看清的某个点开始，每隔0.1s取一个点，在纸带上用数字0，1，2….5标出这些“测量点”，测量包括每个点的一段位移△x，记录在表二中，同时记录相对应的时间，以测量该点的瞬时速度。（9）计算出各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，填入表三中，点0作为计时的开始，即t＝0。（10）以速度v为纵轴，以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在坐标轴上描点，将这些点用平滑的曲线连接起来。（11）通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律，将你的实验