脈沖電壓經(jīng)放火針、墨粉紙盤到紙盤軸,產(chǎn)生火花放電
(3)工作電流:交流 220V
打點計時器的作用
(1)測時間
(電源頻度50Hz,每隔 0.02 s秒打一個點)
(2)測位移
(3)研究紙帶 → 研究物體運動
練習(xí)使用打點計時器
1、操作步驟
(1)固定計時器
(2)穿紙帶
(3)啟動電源,拉紙帶,隨后立刻關(guān)電源
2、紙帶的簡單處理 ——測平均速度
(1)需檢測的量:
(2)關(guān)系式:
數(shù)據(jù)處理
目的是研究紙帶或與紙帶相連的物體的運動狀況。
設(shè)打點計時器打點的時間間隔為T,那么紙帶上相鄰兩個點所表示的時間間隔就是T。如果數(shù)出紙帶上一系列點的總量為N, 則打這種點所用的總時間為 t=(N-1)T。如果測出這N個點之間的總距離▲X ,則t時間內(nèi)紙帶運動的平均速度為
原則:準(zhǔn)確性 可行性
用打點計時器檢測瞬時速率
注意事項
①打點計時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點,如遇見打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之減小一點。
②使用計時器打點時,應(yīng)先接通電源,待打點計時器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應(yīng)使物體停在緊靠打點計時器的位置。
④使用電火花計時器時,應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間,使用電磁打點計時器時物理實驗用小車,應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下邊。
探究貨車速率和時間的關(guān)系
實驗?zāi)康?span style="display:none">2Mi物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
學(xué)會打點計時器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理、測瞬時速率以及速率-時間圖像的基礎(chǔ)上,運用這種知識和技能探究貨車速率隨時間變化的關(guān)系。
實驗器材
電磁打點計時器,紙帶,復(fù)寫紙片,低壓電源,小車,細繩,一端附有滑輪的長木板,刻度尺,鉤碼,兩根導(dǎo)線。
實驗過程
1. 把一端附有滑輪的長木板水平置于實驗桌上,并使滑輪伸開桌面,把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端,連接好電路

2. 把一條細繩拴在貨車上,使細繩越過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,啟動電源,然后放開貨車,讓貨車拖著紙帶運動,打完一條后,關(guān)閉電源
3. 換上紙帶,重復(fù)操作三次
注意事項
1.在安裝儀器時,要注意讓滑輪伸開桌面外;細繩應(yīng)與木板平行;打點計時器應(yīng)與低壓電源4~6V交流輸出聯(lián)接;如果用電火花計時器,不再須要使用低壓電源;實驗時要注意保護貨車及滑輪,要防止它們被碰壞或跌壞。
2.選擇紙帶的原則:點跡清晰且連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差大致相等。
3.注意計時點和計數(shù)點的區(qū)別
4. 先啟動計時器后放開紙帶,隨后關(guān)掉電源
數(shù)據(jù)處理
列表法
紙帶的選定:選擇兩條比較理想的紙帶,舍掉開頭的比較密集的點;確定零點,選取5-6個計數(shù)點,標(biāo)上0、1、2、3、4、5 。
應(yīng)區(qū)別打點計時器打出的點和人為選定的計數(shù)點(一般相隔0.1s取一個計數(shù)點)
采集數(shù)據(jù)的方式:先量出各個計數(shù)點到計時零點的距離,然后再估算出相鄰的兩個計數(shù)點的距離。
不要分段檢測各段位移,應(yīng)盡可能一次檢測完畢(可先統(tǒng)一量出到計數(shù)點0之間的距離),讀數(shù)時應(yīng)估讀到最小刻度(毫米)的下一位。
設(shè)計表格,利用第一章檢測各計數(shù)點的瞬時速率的方式,算出數(shù)值并計入表格。
圖象法
1.建系:以速率橫軸,時間為縱軸,選擇合適的標(biāo)度(圖象要盡可能遍布坐標(biāo)系),建立坐標(biāo)系。
2.描點:觀察和思索點的分布趨勢。
3.擬合:從點的分布趨勢看,描出的點都大致落在一條直線上。用直線擬合,讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應(yīng)對稱地分布在直線兩旁。
本實驗實測化學(xué)量是各計數(shù)點之間的距離和計數(shù)時間。
處理數(shù)據(jù)
選擇一條較理想的紙帶,用平均速率取代瞬時速率的方式得到各計數(shù)點的瞬時速率.
實驗推論
小車的速率隨時間的降低而均勻降低
小車速率隨時間漸漸減小;相同時間里,速度增量相同;成正比……
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系解讀
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系時一個十分重要的實驗,引入控制變量法這一重要的實驗技巧。今天我們來詳盡解說探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系的實驗。
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(1)掌握用控制變量法研究數(shù)學(xué)規(guī)律
(2)學(xué)會借助圖象處理數(shù)據(jù)的方式
(3)驗證牛頓第二定律
實驗原理
控制變量法
先控制貨車的質(zhì)量m不變,討論加速度a與力F的關(guān)系;

在控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變,即力F不變,改變貨車的質(zhì)量m,討論加速度a與m的關(guān)系。
實驗步驟
1. 測量:
用天平測出貨車的質(zhì)量m,小盤和砝碼的總質(zhì)量M,把數(shù)值記錄出來。
2. 安裝:
按照實驗要求把器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細線系在貨車上。
3.平衡摩擦力:
把長木板無滑輪的一端墊高一些,平衡摩擦力。
4. 操作:
①把細繩系在貨車上并繞開滑輪懸掛小盤,先接通電源后放開面包車。打點完成后切斷電源,取下紙帶,在打點的紙帶上標(biāo)記紙帶的號碼。
②保持貨車的質(zhì)量不變,在小盤 內(nèi)裝入質(zhì)量為M',M'',M'''...的砝碼,重復(fù)步驟4。M',M''物理實驗用小車,M'''...的數(shù)值都要記錄在紙帶上(或表格內(nèi))
③ 用縱座標(biāo)表示加速度,橫座標(biāo)表示力,根據(jù)實驗結(jié)果在座標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點,并畫出a-F的圖象。
④保持小盤及砝碼的質(zhì)量不變,在貨車上依次降低砝碼(做好記錄),重復(fù)上述步驟4,用縱座標(biāo)表示加速度a,橫座標(biāo)表示貨車和貨車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù),在座標(biāo)平面上按照實驗結(jié)果描出相應(yīng)的點,并畫出a-1/m的圖象。
數(shù)據(jù)處理
(1)利用Δs=aT2及逐差法求a。
打點計時器實驗的紙帶如圖
根據(jù)前面的推論,可求得加速度,取紙帶上測得的連續(xù)6個相同時間T內(nèi)的位移,
則
所以
由此看出各個實驗數(shù)據(jù)都得到了借助,有效地降低了碰巧偏差,這種方式稱為逐差法。
(2)探究加速度與力的關(guān)系:以a為縱座標(biāo),F(xiàn)為橫座標(biāo),根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點,如果這種點在一條過原點的直線上,說明質(zhì)量一定時加速度與合力成正比
(3)以a為縱座標(biāo)1/m為橫座標(biāo),描點、連線,如果該線過原點,就能判斷a與m成反比。
誤差分析
(1)因?qū)嶒炘聿唤∪珜?dǎo)致的偏差:本實驗用小盤和砝碼的總重力m′g取代貨車的拉力,而實際上貨車所受的拉力要大于小盤和砝碼的總重力。
(2)摩擦力平衡不確切、質(zhì)量檢測不確切、計數(shù)點寬度檢測不確切、紙帶和細繩不嚴格與木板平行就會導(dǎo)致偏差。
注意事項
(1)平衡摩擦力:適當(dāng)墊高木板的右端,使貨車重力沿斜面方向的分力剛好平衡小車和紙帶遭到的阻力。在平衡摩擦力時,不要把懸掛小盤的細繩系在貨車上,即不要給貨車加任何牽引力,讓貨車拉著打點的紙帶勻速運動。
(2)整個實驗平衡摩擦力后,不管是改變貨車的質(zhì)量還是改變小盤和砝碼的總重量,都不需要重新平衡摩擦力。
(3)每條紙帶必須在滿足貨車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠遠小于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件打出。只有這么,小盤和砝碼的總重力才可視為貨車遭到的拉力。
(4)改變拉力和貨車質(zhì)量后,每次開始時貨車應(yīng)盡量緊靠打點計時器,并應(yīng)先接通電源,后釋放貨車,且應(yīng)在貨車抵達滑輪前按住貨車。
(5)作圖時,要使盡可能多的點在所作直線上,不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩旁。
(6)作圖時兩軸標(biāo)度比列要選擇適當(dāng)。采用國際制單位,這樣畫圖時,坐標(biāo)點寬度不至于過密,誤差會小一些。
