打点计时器实验分析报告

实验

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实验课题：用打点计时器测速度

实验目的：（1）认识打点计时器的结构及工作原理

（2）练习使用打点计时器，并根据纸带研究物体的运动

（3）根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度 （4）能认识、描绘v--t 图象，并根据v--t 图象判断物体的运动情况

实验器材：学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸（斜面、小车、钩码）刻度尺 实验原理：

1、打点计时器的工作原理：打点计时器是利用电磁感应原理制造的，通过打点来计时的一种仪器。当通有交流电（4~6V ）时，线圈变为一电磁铁（N 极，S 极不断变化），与永久磁铁相互作用，造成振片上下振动，带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。由于交流电为50Hz ，故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02秒，打下的点不仅记录了物体的位置，也记录了运动所用的时间。

2

x ，

移的平均速度。

3、粗略测量瞬时速度：测量某点（位置）瞬时速度时，在其两侧（包含该点）取一段小位移，求出其平均速度，可以粗略的代替该点的瞬时速度。 实验步骤：

1、认识打点计时器的构造及工作原理：

2、练习使用打点计时器：

（1） 将打点计时器固定，熟悉实验仪器。 （2） 用导线将学生电源与打点计时器连接

（学生电源处于关闭状态）。

（3） 装好复写纸片及纸带，启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立

即关闭电源。

（4） 取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n 个点，由间隔数

计算出第一个点到第n 个点的运动时间。

（5） 用刻度尺测量出第一个点到第n 个点的距离，由平均速度的公式，求出该段位移内的平

均速度。

测量瞬时速度：

（1）、取纸带上某一点为计时零点，每隔0.1s （5个间隔）取一测量点，分别用数字0，1，2，3，

4，5标出这些“测量点”。

位置 0 1

2

3

4

5

对应时刻

0 0.1s 末 0.2s 末 0.3s 末 0.4s 末 0.5s 末

取小位移Δx/m 小位移用时间Δt/s 点（时刻）速度v/m*s

-1

(3)将上表中的瞬时速度在v —t 图中描点连线，画出v —t 图象。

注意事项：

1、实验时注意人身安全及仪器安全， 打点计时器应使用10V 以下交流电源。

2、实验时先接通电源，再拉动纸带，实验 完毕立即关闭电源。

3、手拉纸带时，速度应快些，以防点迹太密集。

4、利用小车时，应用手接好小车，防止小车落地损坏实验仪器。

打点计时器习题集

一、实验题

1：打点计时器是

[]

A ．测量时间的仪器

B ．测量加速度的仪器

C ．测量长度的仪器

D ．测量速度的仪器 :2．在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量，其主要原因是[]

A ．长度测量不精确

B ．打点计时器打点的间隔不均匀

C ．运动中受到变化的摩擦力作用

D ．木板未调成水平 3．图示的纸带是由斜面下滑的小车通过打点计时器拉出来的，打点的时间间隔是0.02s ，现按每10个点划分纸带，数据已标在图上，则小车运动的加速度为_________．

4．做匀变速运动的小车的纸带上被打点计时器打下了一系列的点，纸带的一部分如图所示．按时间先后，依次是A 、B 、C 三个计数点，每两个计数点间另有4个打点计时器打的实

际点．若A 、B 之间距离为45mm ，B 、C 之间距离为35mm ，打点计时器所用交流频率为50Hz ，则小车运动时加速度大小为__________．

5．某次用打点计时器研究匀变速运动的实验中，用打点计时器打出小车带动的纸带如图，电源的频率为50Hz ．在纸带上按时间顺序取0、1、2、3、4、5共六个计数点，每相邻的两点间均有四个点未画出．用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离标在了纸带下面，则小车的加速度大小为________，方向_________．

v/m*s -1

t/s

6．用打点计时器测量物体做匀变速直线运动的瞬时速度

(1)测量原理根据的公式V=________________________________．

(2)用打点计时器打出下落重锤带动的纸带如图，电源的频率为50Hz，从纸带上连续取出A、B、

C、D四个点，用米尺量出A、B、C、

D到计数点0的距离标在纸带下

面．则打下B点时重锤的瞬时速度

V B=________m/s，打下C点时重锤的瞬时速度V C=__________m/s．

7．用打点计时器打出下落物体带动的纸带如图．电源的频率为50Hz，从纸带上连续取出A、B、C、D、E、F六个计数点，用米尺测出A、

B两点间距离S1=4.08cm，E、F两点间距离

S2=5.64cm，试写出用S1、S2和相邻两点间时

间间隔T计算重力加速度的公式g=_______，代入数据求出g=______．

8．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器．当电源频率为50Hz时，振针每隔______秒打一次点．现在用打点计时器测定物体的加速度．当电源频率低于50Hz时，如果仍按频率为50Hz的时间间隔打一次点计算，则测出的加速度数值________频率为50Hz时测出的加速度的数值．（后一空格填写大于、小于或等于）

9．如图是某次实验时用打点计时器打出的一条纸带．计时器所用电源的频率为50Hz．图中A、B、C、D、E为按时间顺序所取的五个计数点，A、B、C、D、E各点与O点的距离在图中标出（单位是cm），则打B点时纸带的运动速度大小是

______________m/s，纸带运动过程中的加速度大小是___________m/s2．

10．某次研究匀变速直线运动的实验中，用打点计时器打出小车带动的纸带如图，相邻计数点间的距离分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6表示，计

数点间的时间间隔用T表示，则如下计算小车加速度大

小的式子中正确的是[]

A．(S6?S1)/(5T2)B．(S3+S4?S1?S2)/(2T2)

C．(S5?S2)/(3T2)D．(S4+S5+S6?S1?S2?S3)/(3T2)

11．在利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度的实验中，

(1)测量原理根据的公式是a=_____________________．

(2)实验中要用到的器材和测量仪器有[]

A．小车B．一端带滑轮的木板C．打点计时器

D．低压交流电源E．小钩码F．秒表

G．刻度尺H．纸带I．细绳

(3)某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：

___________．

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；

B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；

C．换上新纸带，重作两次实验；

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；

E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；

F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；

G．断开电源，取下纸带；

H．求出三次测量加速度的平均值，作为测量的最后结果．

12．1)在测定匀变速直线运动的加速度实验中所需器材为_________

A．打点计时器B．天平C．低压交流电源

D．低压直流电源E．细绳和纸带F．钩码和小滑车

G．秒表H．一端附有滑轮的长木板

2)请在下列步骤中选出必要的，并按顺序填写：_____________

A．平衡摩擦力，即将长木板后端适当垫高使下滑力克服摩擦力

B．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后

C．把打点计时器固定在木板无滑轮端并连好电路

D．用天平测量小车质量

E．换上新的纸带重作两次

F．把一端附有滑轮的长木板放在桌上，使滑轮伸出桌面

G．在小车开始运动后，按下秒表开始计时

H．先使小车放在打点计时器附近，接通电源再放小车，让小车运动

I．断开电源，取下纸带

J．使秒表停止，记录打点时间

K．把一条细绳跨过滑轮一端栓在小车上，另一端吊适当的砝码

如果小车在连续相等的时间T里的位移分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6……则有a1=____；a2=_____；a3=_____；……，最后a=_________．

以下说法正确的就在后面括号里打“√”，否则打“×”：

(1)三条纸带都必须一一进行测量和计算．[]

(2)记数点的0点就是纸带上的起点．[]

(3)若两计数点之间还有n个小点，则T=(n+1)T0，T0=0.02s．[

用打点计时器测匀变速直线运动的加速度答案

1．A2．C3．a=75cm/s24．9.755．1.0m/s2

6．(1)V =

S+S

2T (2)V=2.19m/s V=2.39m/s

n

n n+1

B

c

7．1.50m/s2；与小车运动方向相反11．

8．0.02；大于

9．永久磁铁；调整振针长度或更换复写纸；或调整振针的固有频率使之与50Hz交变电流产生的策动力共振

10．0.655 1.5015．A C

11．(2)A、B、C、D、E、G、H、I(3)D、B、A、F、E、G、C、H

12．A、C、E、F、H；F、C、K、B、H、I、E

(S4?S1)/3T2；(S5?S2)/3T2 (S6?S3)/3T2