§記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息一、認(rèn)識打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器。2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的分類(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:其構(gòu)造如圖1。當(dāng)線圈通以50赫的交流電時(shí),線圈形成的交變磁場使震動(dòng)片(由彈簧鋼制成)磁化,震動(dòng)片的一端坐落永久吸鐵石的磁場中。因?yàn)檎饎?dòng)片的磁體隨著電壓方向的改變而不斷變化,在永久吸鐵石的磁場作用下,震動(dòng)片將上下震動(dòng),其震動(dòng)周期與線圈中的電壓變化周期一致,即為0.02秒。震動(dòng)片的一端裝有打點(diǎn)針打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率,當(dāng)紙帶從針尖下通過時(shí)。便打上一系列點(diǎn),相鄰點(diǎn)之間對應(yīng)的時(shí)間為0.02秒。(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:其構(gòu)造如圖2。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是借助火花放電使粉盒在紙帶上打出墨點(diǎn)而略帶點(diǎn)跡的一種計(jì)時(shí)儀器.給電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220V電源,按下脈沖輸出開關(guān),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電壓,接負(fù)極的放電針和墨盒紙盤到接正極的紙盤軸,形成火花放電,于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn),但是在交流電的每位周期放電一次,因而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于交流電的周期,當(dāng)電源頻度為50赫茲時(shí),它每隔0.02S打一次點(diǎn)。歸納總結(jié):1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器。2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶既可記錄某段時(shí)間內(nèi)的位移,也可記錄時(shí)間。
3、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:交流電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率,工作電流4~6V,當(dāng)頻度為50Hz時(shí),每隔0.02s打一次點(diǎn)。4、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:交流電源,工作電流220V,當(dāng)頻度為50Hz時(shí),每隔0.02s打一次點(diǎn)。5、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的偏差小。緣由是:電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶所受的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。二、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)過程:1.把長木板平置于實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸開桌面。2.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板沒有滑輪的兩側(cè),并連好電路。3.把一條細(xì)繩栓在貨車上,細(xì)繩越過定滑輪,下面吊著合適的鉤碼。4.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在貨車旁邊。5.使貨車停在緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開貨車,讓貨車運(yùn)動(dòng)6.斷掉電源,取出紙帶。7.換上新的紙帶,再重做兩次。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題怎樣解決問題1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中如何安放復(fù)寫紙和紙帶?總結(jié):將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上,促進(jìn)調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過即可。問題2.振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能有什么情況?總結(jié):(1)調(diào)整復(fù)寫紙位置或更換復(fù)寫紙。(2)調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(可能是震動(dòng)片的震動(dòng)幅度太小了,可以調(diào)節(jié)震動(dòng)片的位置;可檢測壓紙框的位置是否下降而妨礙了震動(dòng)片使振針打不到紙帶上,可將壓紙框向上調(diào)節(jié)到原先的位置;可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直至能打出點(diǎn)為止)問題3.為何要先打開電源,再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源?總結(jié):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打開電源后要經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)穩(wěn)定工作,所以應(yīng)先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作1—2s后才會(huì)松手打紙帶,這樣做可以減少偏差問題4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打完點(diǎn)后要及時(shí)關(guān)掉電源,這樣做有哪些用處?總結(jié):由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是根據(jù)間歇性工作設(shè)計(jì)的,常年工作會(huì)造成線圈發(fā)熱而毀壞。
三、紙帶的處理1、選取紙帶:選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。2、長度檢測3、判斷物體是勻速還是變速運(yùn)動(dòng):假若點(diǎn)跡間隔均勻,物體做勻速運(yùn)動(dòng);假如點(diǎn)跡不均勻,物體做變速運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動(dòng)的速率小,點(diǎn)跡稀疏的地方表示紙帶運(yùn)動(dòng)的速率大。4、求平均速率:依據(jù),求出在任意兩點(diǎn)間的平均速率。5、計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)(1)計(jì)時(shí)點(diǎn):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的每位點(diǎn)跡稱作計(jì)時(shí)點(diǎn),我們用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)相鄰點(diǎn)跡(計(jì)時(shí)點(diǎn))的時(shí)間間隔個(gè)0.02s。(2)計(jì)數(shù)點(diǎn):為了便捷研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從紙帶上有規(guī)律的取出部份計(jì)時(shí)點(diǎn),并加以標(biāo)號,那些被取出并標(biāo)號的計(jì)時(shí)點(diǎn)稱作計(jì)數(shù)點(diǎn)。區(qū)別:計(jì)時(shí)點(diǎn)是全部點(diǎn)跡,計(jì)數(shù)點(diǎn)是部份點(diǎn)跡。【練習(xí)與鞏固】1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用電源的儀器,其工作電流是,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流是。使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),紙帶應(yīng)穿過,復(fù)寫紙應(yīng)套在上,并要置于紙帶的面。2、下面是朋友在測定勻速運(yùn)動(dòng)的貨車的速率時(shí)分別打出的四條紙帶,紙帶上的點(diǎn)跡比較理想的是().A.B.C.D.3、圖1-3-7是一位朋友用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所得到的兩條紙帶甲和乙,他將兩條紙帶上下并排置于一起進(jìn)行比較,哪條紙帶運(yùn)動(dòng)得比較快?在圖中的A、B兩點(diǎn)之間,兩條紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比是所少?4.把紙帶的上端固定在重物上,下端用手提著,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
接通電源后將紙帶釋放,重物拉著紙帶下落,紙帶被打出一系列的點(diǎn),其中一段如圖1-3-9所示,則紙帶的端(填“左”或“右”)與重物相連。(10分)5、在實(shí)驗(yàn)中記錄貨車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶下邊并排著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊,由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3,請?zhí)钊胂卤碇校謩e求出0到1段,1到3段,3到5段的平均速率。(第22題)距離檢測值/cm繼續(xù)閱讀