了解打点计时器的构造;会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律;通过分析纸带测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度;学会用图像法、列表法处理实验数据。

1常见考法

　　纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现，以致在学业水平测试和高考中也做为重点考察内容，是选择、填空题的形式出现，同学们要引起重视。

1实验目的

　　1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物体的运动。

　　2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。

　　3.测定匀变速直线运动的加速度。

1实验原理

　　⑴电磁打点计时器

　　① 工作电压：4~6V的交流电源

　　② 打点周期：T=0.02s,f=50赫兹

　　⑵电火花计时器

　　① 工作电压：220V的交流电源

　　② 打点周期：T=0.02s,f=50赫兹

　　③ 打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花，于是在纸带上就打下一系列的点迹。

　　⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法

　　0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

　　⑶由纸带求物体运动加速度的方法

　　1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz)，因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。

　　2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

　　3、由纸带求物体运动加速度的方法：

　　①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。

　　②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

1实验器材

　　小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花打点计时器(或打点计时器)，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。

1实验步骤

　　1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。

　　2.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

　　3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。

　　4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线 , 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

1注意事项

　　1.纸带打完后及时断开电源。

　　2.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。

　　3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。

　　4.不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。

　　5、选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于(n-1)t。

　　6、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。

　　7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。

　　8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：

　　①细绳尽可能与板面保持平行;

　　②滑轮和车轮灵活;

　　③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。

1误区提醒

　　要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度，在运算的过程中注意长度单位的换算、时间间隔的求解、有效数字的说明。

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