【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

【實(shí)驗(yàn)原理】

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(如圖2-4-1所示)是一種使用低壓交流電源的計(jì)時(shí)儀器，工作電壓4V～6v，當(dāng)電源頻率為50 Hz時(shí)，它每隔s=0.02 s打一次點(diǎn)。

  

(2)電火花計(jì)時(shí)器。

電火花計(jì)時(shí)器(如圖2-4-2所示)是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，使用時(shí)，墨粉紙盤套在紙盤軸上，并夾在兩條白紙帶之間。當(dāng)接通220v的交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電(如圖2-4-3所示).于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶1上就打出一列點(diǎn)跡.當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn).電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。

【注意事項(xiàng)】

(1)要先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)，并且每打完一條紙帶.應(yīng)及時(shí)切斷電源.

(2)拉動(dòng)紙帶時(shí)要平直，不要與限位孔摩擦。

(3)不必把打的第一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)量起點(diǎn)。

(4)測某段長度時(shí)，不要用短尺分段測量。

二、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

(1)學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。

(2)掌握判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法。

(3)會(huì)利用紙帶測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

【實(shí)驗(yàn)原理】

(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

①物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若加速度為a，在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)發(fā)生的位移依次為s1、s2、s3…sn，則有：s2一s1=S3一s2=…=sn-sn-1=aT2，即任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差相等�？梢砸罁�(jù)這個(gè)特點(diǎn)，判斷一個(gè)物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

②勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的即時(shí)速度.

(2)由紙帶求物體加速度的方法.

①逐差法

設(shè)相鄰相同時(shí)間(T)內(nèi)的位移分別為s1、s2…s6

由s2-s1=s3-s2=s4-s3=…=sn-sn-1=aT2，知

S4-s1=3a1T2

S5-s2=3a1T2

S6-s3=3a1T2

得加速度a為：

②圖象法

以打某計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，然后，利用測出打各點(diǎn)時(shí)的速度， 描點(diǎn)得v-t圖象，v-t圖象的斜率即為加速度，如圖2-4-4所示。

                      

③“平均速度法”求速度,即,如圖2-4-5所示.

  

【實(shí)驗(yàn)器材】

電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

(1)把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使?jié)G伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，接好電路，如圖2-4-6所示.

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，井在繩的另端掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(紙帶要放在復(fù)寫紙下面)，并把紙帶的一端固定在小車的后面。

(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次.

(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是T=0.02s×5=0.ls，在選好的開始點(diǎn)下標(biāo)明A，依次標(biāo)為B、C、D、E…叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)。

(5)測出六段位移s1、S2、S3、s4、s5、S6的長度。

(6)根據(jù)測量結(jié)果，利用“實(shí)驗(yàn)原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值，注意T=0.1s，求出a1、a2、a3的平均值，它就是小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

【注意事項(xiàng)】

(1)要在鉤碼(或砂桶)落地處放上軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼.

(2)要在小車到達(dá)滑輪前用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止小車掉在地上。

(3)小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出7～8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。

(4)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)盡量不要讓紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔摩擦。

(5)事先接通電源后，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后，再放開小車，放開小車時(shí)，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以充分利用紙帶。

(6)不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀毫米的下一位。

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