实验:练习使用打点计时器·知识点精解
【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】
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。
(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】 打点计时器使用的电源必须是交流电源,且电压是4~6伏。
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
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s,测得
2
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,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,v22cm/s.
【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
1.C 2.A 3.ABD 4.3.07m/s2
5.0.74m/s2 4.36cm
6.①③⑤⑥⑧⑨ 7.0.06 4.53 8.①16.5;21.4;26.3;31.3;36.3 ②图略 a=vBvAtBtA=50cm/s2
【素质优化训练】
1.①0.1 ②0.80 B→A ③0.32 A→
B 2.ADBEC
实验:练习使用打点计时器·知识点精解
【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】
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。
(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】 打点计时器使用的电源必须是交流电源,且电压是4~6伏。
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
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s,测得
2
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,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,v22cm/s.
【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
1.C 2.A 3.ABD 4.3.07m/s2
5.0.74m/s2 4.36cm
6.①③⑤⑥⑧⑨ 7.0.06 4.53 8.①16.5;21.4;26.3;31.3;36.3 ②图略 a=vBvAtBtA=50cm/s2
【素质优化训练】
1.①0.1 ②0.80 B→A ③0.32 A→
B 2.ADBEC