实验练习使用打点计时器

实验 练习使用打点计时器

【实验目的】

练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。

【实验原理】

电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作电压为4～6伏特。当频率 f=50赫兹时，它每隔0.02s打一次点。当运动物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点既记录了运动物体的位移，也记录了发生这些位移所用的时间，这就给我们定量地研究运动物体的运动情况提供了方便和可能，计时器的构造如图1-23。

【实验器材】

电磁打点计时器以及纸带、复写纸片；两根导线；低压交流电源；刻度尺。

【实验步骤】

(1)把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压

在纸带上面；

(2)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另外一端分别接到低压交

流电源(4～6伏特的交流电)的两个接线柱上。

(3)打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点。

(4)取下纸带，从能看得清的点数起，如果共有N个点，那么，点子的间隔数为N-1个，用 t=0.02s×(N-1)计算，这段纸带记录的时间是多长。

(5)用刻度尺测量一下，从开始计时的点起到最后一个点间的距离S是多少。

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(7)在纸带上打出连续的6个点，分别标上记号0，1，2，3，4，5。相邻的两个点间的距离为S1，S2，S3，S4，S5，各有多长，看它们是否相等，若S1=S2=S3=S4=S5，则拉动纸带做匀速直线运动，若不相等则做变速直线运动。

【注意事项】 电磁打点计时器使用的电源必须是交流电源，且电压是4～6伏。

【同步达纲练习】

1.在做完练习使用打点计时器的实验后，关于打点计时器打点时间间隔的长短，三位

同学各自发表了自己的看法，其中正确的是( )

A.电源电压越高，打点计时器通过的电流越强，计时器打点速度就会越快，每打两个

点的时间间隔就会越短

B.手拉纸带速度越大，纸带运动越快，计时器打点速度就会越快，每打两个点所需时

间间隔就会越短

C.打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压的高低和纸带的

运动速度的大小无关

D.以上都不对

2.接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是( )

A.先接通电源，后释放纸带

C.释放纸带的同时接通电源 B.先释放纸带，后接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以

3.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕

说法中，哪些是正确的?( )

A.点痕记录了物体运动的时间

B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

C.点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状

D.纸带上点痕的分布情况，反映物体的运动情况

4.某同学利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车的加速度，打点后得到的纸带

舍去前面比较密集的点，从O点开始每隔两点取一个记数点：O、A、B、C、D，量得OA＝1.30cm，

2OB＝3.10cm，OC＝5.38cm，OD＝8.17cm,则小车的加速度a＝ m/s.

5. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一列点，图中所标的是每隔5个点所取的记数点，但第3个记数点M没有画出，则该物体运动的加速度为 .BM间的距离约为

m.

6.在下列给出的器材中，选出本实验中所需的器材填在横线(填编号)：

①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码

和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺

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选出的器材有 .

7.某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如下图所示的纸带，从O点开始，每隔两个计时点取一个记数点，则每两个相邻记数点间的时间间隔为

2

s,测得OA＝3.20cm，DE＝9.72cm，则物体运动的加速度为 m/s.

8.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度.下图给出了该次实验中，从O点开始每5个点取一个计数点的纸带，其中O、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得相邻计数点的距离依次为s1＝1.40cm，s2＝1.90cm,s3＝2.38cm,s4＝2.88cm,s5＝3.39cm,s6＝

3.87cm.

(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1＝ cm/s,v2

＝ cm/s,v3＝ cm/s,v4＝ cm/s,v5＝ cm/s.

(2)作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a＝ cm/s. 2

【素质优化训练】

1. 如下图，是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s1＝5.18cm,S2＝4.40cm,s3＝3.62cm,s4＝2.78cm,s5＝2.00cm,s6＝

1.22cm.

(1)相邻两记数点间的时间间隔为 s.

(2)物体的加速度大小a＝ m/s,方向 (填A→B或B→A).

(3)打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v3＝ m/s,方向 (同上).

2.用打点计时器研究匀变速直线运动时的主要步骤有：

A.把打点计时器固定在长木板的一端，接好电路；

B.把小车停在靠近打点计时器时，接通电源后开启小车；

C.换上纸带，重复三次，选择一条较理想的纸带；

D.把一条细绳系在小车上，细绳跨过定滑轮挂上砝码，把纸带穿过打点计时器，并把

它的一端固定在小车后面；

E.断开电源，取下纸带.

合理的实验顺序应为 . 2

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参考答案：

【同步达纲练习】

1.C 2.A 3.ABD 4.1.37m/s2

5.51.2cm/s2 4.36cm

6.①③⑤⑥⑧⑨ 7.0.06 4.53 8.①16.5;21.4；26.3；31.3；36.3 ②

vBvA

图略 a＝tBtA＝50cm/s2

【素质优化训练】

1.①0.1 ②0.80 B→A ③0.32 A→B 2.ADBEC

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