1.4 學生實驗：用打點計時器測量小車的速度

第一章描述運動的基本概念1.4學生實驗：用打點計時器測量小車的速度平時提的“速度”“速率”都是“瞬時速度”和“瞬時速率”的簡稱兩種測量儀器原理：當Δt足夠小時，平均速度

就可以認為是測量時刻的瞬時速度.一、打點計時器：記錄運動物體的位置和時間的儀器.電磁打點計時器和電火花打點計時器1、電磁打點計時器（教材16頁）構造

使用低壓（4~6V）交流電源，當電源的頻率是50Hz時，每隔0.02s打一次點。原理：接通交流電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動，于是在紙帶上留下一系列點跡.2、電火花計時器：

使用220V的交流電源，當電源的頻率是50Hz時，它每隔0.02s打一次點。構造原理：當接通電源、按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產生火花放電，于是在運動的紙帶上就打出一系列點跡.（無振針）二、光電門（教材16頁）：1、工作原理：2、測速度具體方法：下面具體看看在實驗室怎么利用打點計時器測速度

測量出某兩個點跡間的距離△x，除以相應的時間間隔△t

，即得到這段時間內的平均速度，如果這段時間很短，所得的結果也可認為是瞬時速度.一、實驗原理（教材19頁）：小車、附有滑輪的長木板、打點計時器、紙帶、細繩、刻度尺、坐標紙.二、實驗器材（教材19頁）：三、實驗步驟（勾畫教材）：四、處理實驗數(shù)據(jù)（勾畫分析教材19頁）：

如果時間很短，所得的平均速度也可認為是瞬時速度，則可以繪制v－t圖像。

把相鄰計時點間的平均速度當作起始點的瞬時速度(例如把

當作vO)，在圖所示的坐標紙上繪制v－t圖像.1.打點前，應使物體停在靠近打點計時器的位置.2.打點時，應先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車.3.打點計時器不能連續(xù)工作太長時間，打點之后應立即關閉電源.4.對紙帶進行測量時，不要分段測量各段的位移，正確的做法是一次測量完畢(可先統(tǒng)一測量出各個計數(shù)點到起始點O之間的距離).讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位.五、注意事項：5.為減小實驗誤差，A、B、C、D…不一定是連續(xù)的計時點，可以每5個點(中間隔4個點)取一個計數(shù)點，此時兩計數(shù)點的時間間隔T＝0.1s.6.計算某計數(shù)點的瞬時速度時，一般地Δx、Δt應取該計數(shù)點前、后兩個計數(shù)點之間的位移和時間，vn＝

.返回（準確值）【例題1】如圖所示是一條打點計時器打出的紙帶，電源頻率為50Hz,0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點.每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各計數(shù)點到0的距離如圖所示.求出2、4計數(shù)點的瞬時速度并填入表格.

v1v2v3v4v5數(shù)值/(m·s－1)0.20_____0.61_____0.700.400.69由于相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，所以圖中相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，利用光電門測速度如圖所示，當滑塊通過光電門時，光電計時器記錄了遮光條通過光電門的時間，而遮光條的寬度d已知，且非常小.由于滑塊通過光電門的時間Δt非常短，在這段時間內滑塊的運動可以近似看作勻速直線運動，所以可認為遮光條通過光電門時的瞬時速度等于其通過光電門的平均速度，即v＝

.【例題2】用如圖所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度.已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4mm，遮光條經過光電門的遮光時間為0.04s.(1)則滑塊經過光電門位置時的速度大小為________.0.1m/s(2)為使

更接近瞬時速度，正確的措施是________.A.換用寬度更窄的遮光條B.換用寬度更寬的遮光條C.提高測量遮光條寬度的精確度D.使滑塊的釋放點更靠近光電門A瞬時速度表示運動物體在某一時刻(或經過某一位置時)的速度，當Δt→0時，

可看成物體的瞬時速度，Δx越小