有关打点计时器的实验总结

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1 m v 2 验证时,应选点迹清晰, 验证时,应选点迹清晰, 1 、用 m g h = 2
且第1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸 两点间距离小于或接近2 mm的纸 带.
2 、用 m g h A B
1 1 2 = m v B − m v A 2 验证。 验证。 2 2
v²— 的图, 3、作 v²—h的图,加以验证
有关打点计时器的实验总结
容山中学 张超
一、打点计时器的回顾
电磁打点计时器
电火花计时器
打点计时器 (1)作用:计时仪器,每隔 0.02 s 打一次点. 作用:计时仪器, 打一次点. 作用
电磁打点计时器:4 V~6 V交流电源; 交流电源; ~ 交流电源 电磁打点计时器: (2)工作条件 工作条件 电火花计时器:220 V交流电源 交流电源. 交流电源 电火花计时器:
C . 填入正确选项前的字母 ________.(填入正确选项前的字母 填入正确选项前的字母)
A.天平 . B.秒表 . C.毫米刻度尺 .毫米刻度尺 (2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速 若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速 度值,而实验操作与数据处理均无错误, 度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能 引起此误差的原因: 空气阻力或纸带与计时 引起此误差的原因:________________________.
0.02 s
全国Ⅱ 练习二 :(2010·全国Ⅱ)利用图中所示的装置 全国 利用图中所示的装置 可以研究自由落体运动. 可以研究自由落体运动.实验中需要调 研究自由落体运动 整好仪器,接通打点计时器的电源, 整好仪器,接通打点计时器的电源,松 开纸带,使重物下落,打点计时器会在 开纸带,使重物下落, 纸带上打出一系列的小点. 纸带上打出一系列的小点. (1) 为 了 测 得 重 物 下 落 的 加 速 度 , 还 需 要 的 实 验 器 材 有
练习三.如图实- - 甲 所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想 练习三 如图实-4-7(甲)所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想 如图实 的纸带,纸带上 、 、 、 、 、 、 为七个相邻的计数点 为七个相邻的计数点, 的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计 数点间的时间间隔是0.1 ,距离如图,单位是cm, 数点间的时间间隔是 s,距离如图,单位是 ,小车的加速度是 1.59 ________ m/s2.在验证质量一定时,加速度 和合外力 的关系时,某学 在验证质量一定时, 和合外力F的关系时 在验证质量一定时 加速度a和合外力 的关系时, 生根据实验数据作出了如图(乙 所示的 所示的a- 图象 该图线不过原点, 图象, 生根据实验数据作出了如图 乙)所示的 -F图象,该图线不过原点,其 原因是______________________________ 原因是 平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力
(2)图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条 纸带, )图是钩码质量为 ,砝码质量为 时得到的一条 纸带, 在纸带上选择起始点0及 、 、 、 和 五个计数点 五个计数点, 在纸带上选择起始点 及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点 的距离5及对应时刻小车的瞬时速度 请将C点的测量结果填在表 到0的距离 及对应时刻小车的瞬时速度 请将 点的测量结果填在表 中 的距离 及对应时刻小车的瞬时速度v,请将 点的测量结果填在表1中 的相应位置. 的相应位置. (3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 钩码重力 做正 )在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做负功. 功, 摩擦力 做负功.
平衡摩擦力 a :_________________________________ ; 钩码的质量远远小于小车的质量 b :_________________________________ ;
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、 如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中 、 、 、 、 、 F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打 点时 是计数点,相邻计数点间的时间间隔为 。距离如图。则打B点时 是计数点
(∆x1 +∆x2 ) 要验证合外力的功与动能变化间的关系, 的速度为vB = ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位 2⋅T
移和速度后, 移和速度后,还要测出的物理量有
钩码的质量m 小车的质量M 钩码的质量 . 小车的质量 ,
A △ x1
B △ x2
C △ x3
D △ x4
E △ x5
F
பைடு நூலகம்
五、验证机械能守恒定律
1.20 ① OD间的距离为 间的距离为________cm。 。 间的距离为 是根据实验数据绘出的s-t²图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率 图线( 为各计数点至同一起点的距离),斜率 为各计数点至同一起点的距离), ② 图15是根据实验数据绘出的 是根据实验数据绘出的 图线 表示__________________,其加速度a大小为 大小为________m/s²(保留三位有效数 表示 二分之一加速度 ,其加速度 大小为 1.00 ( 字)。
注:处理纸带问题的方法与验证动能定理较为相似
真题再现1: 真题再现 :2011年广东高考物理 年广东高考物理
34.(1)图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、 ( ) 是 研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带, 、 、 B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用 表示。 为纸带上六个计数点, 表示。 、 、 和 为纸带上六个计数点 加速度大小用a表示
(1)实验的部分步骤如下: 实验的部分步骤如下: ①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接 在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端, 小车和钩码; 小车和钩码; 小车拖动纸带, ②将小车停在打点计时器附近, 先接通电源 , 再释放小车 ,小车拖动纸带, 将小车停在打点计时器附近, __ __ 打点计时器在纸带上打下一列点, 打点计时器在纸带上打下一列点, 断开电源 ; ③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。 改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
真题再现2: 真题再现 : 2008年广东高考物理 年广东高考物理
某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理” 某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝 码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作 实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,
频率为50 Hz. 频率为50 Hz.
练习五、 (多选 在“探究功与物体速度变化的关系”实验 练习五、 多选)在 探究功与物体速度变化的关系” 多选 下列叙述正确的是( 中, 下列叙述正确的是( D F )
A.实验中所用的橡皮筋原长必须相同,粗细可以不同; .实验中所用的橡皮筋原长必须相同,粗细可以不同; B.放小车的长木板应该尽量使其水平; .放小车的长木板应该尽量使其水平 C.在正确操作下,小车释放后先做匀加速运动,再做匀速运动; .在正确操作下,小车释放后先做匀加速运动,再做匀速运动; D.实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同; √ .实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同 E. 求小车速度应使用纸带上第一点到最后一点的距离来计算 . 求小车速度应使用纸带上第一点到最后一点的距离来计算; .应选用间距均匀的点来求小车速度; √F.应选用间距均匀的点来求小车速度;
操作:先开开关,再让纸带运动
二、纸带处理方法回顾
纸带的处理主要是求解纸带的加速度 加速度和 纸带的处理主要是求解纸带的加速度和瞬时速度
瞬时速度: 瞬时速度: 特别注意: 特别注意: 利用了某一段时间内的平均速度和这一段 时间中间时刻的瞬时速度相等。 时间中间时刻的瞬时速度相等。 (1)给数据的方法; (2)时间间隔; )给数据的方法; )时间间隔; 加速度:1)∆S = aT² 加速度: (3)统一单位; )统一单位; 2)逐差法 3)图像法 (4)有效数字的位数。 )有效数字的位数。
c
四、探究动能定理实验(1) 探究动能定理实验( )
1、装置(探究合外力做功与速度的关系) 、装置(探究合外力做功与速度的关系)
2、纸带特点: 、纸带特点:
3、注意事项:1)平衡摩擦力; 、注意事项: )平衡摩擦力; 2)测小车速度时应选取打点均匀的部分(匀速运动段) )测小车速度时应选取打点均匀的部分(匀速运动段) 3)小车质量尽量大一点。 )小车质量尽量大一点。
练习一: 广东高考) 练习一:(2010·广东高考 某同学在做匀变速直线运动实验 广东高考 中获得的一条纸带. 中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔 已知打点计时器电源频率为50 , 已知打点计时器电源频率为 为________. . (2)ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出, 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出, 是纸带上四个计数点 从图中读出A、 两点间距 两点间距s= 0.70 cm ; 点对应的速度是 ________(计 从图中读出 、B两点间距 =________;C点对应的速度是 0.100 m/s 计 算结果保留三位有效数字). 算结果保留三位有效数字 .
四、探究动能定理实验(2) 探究动能定理实验( )
1、实验装置 、
2、纸带特点: 、纸带特点:
3、验证: 、验证:
F ⋅ X AB
XB 2 1 XA 2 1 = m( ) − m( ) 2 2T 2 2T
练习七.某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系, 练习七 某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所 某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系 他想用钩码( 示.他想用钩码(质量未知)的重力表示小车受到的合外力,为减小 他想用钩码 质量未知)的重力表示小车受到的合外力, 这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是: 这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:
练习四、用如图(甲)所示的实验装置来验证牛顿第二定律。 练习四、用如图( 所示的实验装置来验证牛顿第二定律。
1))如果这位同学先如(2)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F, 实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验, (3)如果这位同学先如( )中的操作,然后不断改变对小车的拉力 , )实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验 , 合外力 ,验证物体 他得到M(小车质量)保持不变情况下的 质量 图线是下图中的 不变, 越小加速度越大; 他得到 (小车质量)保持不变情况下的a—F图线是下图中的 即:先保持 不变 越小加速度越大;再保持 (将 选项代号的字母填在横线上)加速度越大 不变,验证物体 越大, 选项代号的字母填在横线上,加速度越大. 不变,质量 越大 ). 合外力 2)为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力.某同学平衡摩擦力时是 )为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力 某同学平衡摩擦力时是 这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上, 这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢 慢垫高,如图( ),直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这 慢垫高,如图(乙),直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止 请问这 直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止 位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行? 位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行? 给小车一个初速度,. 给小车一个初速度,小车能够匀速下滑 , 答: 不正确
器间的摩擦。 器间的摩擦。
三、验证牛顿第二定律实验 1、装置与注意事项 、
2、方法:控制变量法 、方法: 3、注意:1)实验前平衡摩擦力; 、注意: )实验前平衡摩擦力; 2)确保重物质量 小车质量; 小车质量; )确保重物质量<<小车质量 4、作图:M一定,a—F图; 作图: 一定, 一定, F一定,a—1/M图;
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