有关打点计时器的实验总结

O
A
B
C
12.41cm 18. 60cm 27．21cm
②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时
器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，
以 为纵轴画出了如下图的图线。 图线未过原点O的原因 先释放重物，再接通计时器电源 是:____________________________________________。 或（打下第一个点时重物已经有速度”也正确） ____________________________________________。
3、基于基础实验，灵活处理实验变式问题。
【作业】
实验五、有关打点计时器的其它实验
练习十、 （2013届执信中学月考）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木
板之间的动摩擦因数。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌 面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带 相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与小沙桶连接。打点计时器使用的交流 电源的频率为50 Hz。开始实验时，在沙桶中放入适量沙子，滑块开始做匀 加速运动，在纸带上打出一系列小点。
天平 毫米刻度尺 ． ，
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
，
实验时首先要做的最要一个步骤是 平衡摩擦力 ． ③ 在② 的基础上，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情
况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速
在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取 g=9.80m/s 2 。 甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时 1.71 重物的重力势能比开始下落时减少了_____J；此时重物的动能比开始 1.82 下落时增加了_______J。（结果均保留三位有效数字）。实验中产 生系统误差的原因是 纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力 。
0.02s 9.63 ________s．加速度大小 a＝________m/s2（保留三位有效数
字） ．
A B C
9.4
D
13.2
E
F
17.1 20.9
G 单位：mm
实验二：验证牛顿第二定律实验 1、装置与注意事项
控制变量法 2、研究方法： 3、注意：1） 实验前平衡摩擦力； 2） 确保重物质量<<小车质量； 4、作图：M一定，a—F图； F一定，a—1/M图；
A
s1
B
s2
C
D
E
s3
s4
a
b
实验四、探究动能定理实验（1）
注意：如采用此装置，不需要天平测量质量。
实验四、探究动能定理实验（2）
1、实验装置
2、纸带特点：
3、验证：
F X AB
XB 2 1 XA 2 1 m( ) m( ) 2 2T 2 2T
注意：如采用此装置，需要天平测量质量。
练习八、 (2012届省实检测)同学安装如图甲的实验装置，探究“外力做功 与物体动能变化的关系”。
【纸带处理方法回顾】

纸带的处理主要是求解纸带的瞬时速度和加速度
瞬时速度：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。 特别注意： 加速度：1）ΔS = aT² 2）分组法 （1）给数据的方法； （2）时间间隔； 3）图像法 （3）统一单位；
O A B
（4）有效数字的位数。
C
1
2
3
4
5
6
7
2.0 1 .0
0
t 10 2 / s
2
4
6
8 10
b
①打点计时器电源频率为 50Hz． A、B、C、D、E、F、 G 是纸带上 7 个连续的点， F 点由于不清晰而未画出． 试根据 纸带上的数据，推测 F 点的位置并在纸带上标出，算出速度 vF
0.70 =_______m/s（计算结果保留两位有效数字）
DE D、E 间的距离，数据记录错误的是 段（填“CD”或 “DE”） ； 0.70cm ②从图中读出 A、B 两点间距 s=__________； 0.300m/s ③D 点对应的速度是_________（计算结果保留三位有效数 字） ． sAB
O A B C
1.10cm 1.3cm
D
E
练习三： (2012 年佛山一模) 某同学用如图所示的装置来研究自 由落体运动． ① 列有关操作的叙述正确的是 ( AC ) A． 安装打点计时器时要注意让上下限位孔 在同一竖直线上； B．将打点计时器与直流低压电源连接 C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器 D．应先释放纸带，然后接通电源 ②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图所示．已知 电 源频 率 为 50Hz， 则 纸带 中相 邻两 点间 的时 间间隔是
度大小v1与v2（v1< v2）．则还需要测量的物理量有 沙和沙桶的总质量m . 和 滑块的质量M ，本实验最终要验证的数学表达式为 mgL
1 2 1 2 Mv2 Mv1 2 2
总结：
1、掌握处理纸带的技巧；
（1）给数据的方法； （3）统一单位； （2）时间间隔； （4）有效数字的位数
2、熟知各类实验的基本原理；
自由落体 不需要 (1)此实验中，应当让重物做________运动，______（“需要”、“不需要”测量重物 的质量；某同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究。
0.193 (2)求得B点对应的速度vB=______m/s,若再求得D点对应的速度vD，测出重物下落 高度为hBD，
ghBD (3)则还应计算、比较_________与________大小是否相等（填字母表达式）； 但该同学在上述实验中存在明显的问题。如： ①在安装实验装置时存在的问题是 打点计时器在桌面上方，打出的计时点会太少 __________________________________； B、D点相距太近 ②在研究纸带时存在的问题是___________________；导致实验误差可能较大。
误差来源： 1）纸带与限位孔间的摩擦力；
2）空气阻力。
是否需要天平：不需要，m会被约去。

练习六、(2011年潮州市高三期末）用自由落体法 “验证机械能守恒定律”
①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打 下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交
流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，
A．木板的长度l B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2
D．沙桶和沙子的总质量m3 E．滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是
天平
。
m3 g (m2 m3 )a (3)滑块与木板间的动摩擦因数 ＝ （用被测物理量的字 m2 g 母表示，重力加速度为g）与真实值相比，测量的动摩擦因数 偏大 （填“偏
c
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 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（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这 位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？ 不正确 答： ，给小车一个初速度，小车能够匀速下滑 .
②图ｂ是某同学根据纸带上的数据，作出的 v－t 图象．根
0.20 5.0 据图象， t＝0 时的速度 v0=_______m/s、 加速度 a =_______m/s2
（计算结果保留两位有效数字）
练习二 ：(2012 年清远期末质检)图是某同学在做匀变速直线运动实 验中获得的一条纸带． ①已知打点计时器电源频率为 50Hz，OABCDE 是纸带上六个 计数点，每两个相邻计数点间有一个计时点没有画出，则纸带上 OA 段运动的时间 tOA 0.04s ，某同学在纸带上记录了 C、D 和
练习五、 (2013年汕头质检)用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律。
小车
打点计时器
纸带运动方向
纸带
砂桶
a 砂桶 在 ①平衡小车所受的阻力的操作：取下 ，把 木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻
b
1 a
推 小 车 ， 让 小 车 拖 着 纸 带 运 动 ． 如 果 打 出 的 纸 带 如减 小 图 （b）所示，则应 （减小或增大）木板的倾角， 反复调节，直到纸带上打出的点迹 为止． 间隔相等 o ②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速 度与其质量 的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小 车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的 截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力 为 ， 小 车 的 质 量 为 1/k ． b/k
验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、 （s3-s1）mg s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________，动能增量的 ms4 ( s4 2 s2 ) 表达式__________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能 8T 2 增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量． 小于
D
E
9.56 12.46 15.74 19.41
实验一：研究匀变速直线运动
练习一：(2012年广州一模)如图a是某同学做“研究匀变速直
线运动”实验时获得的一条纸带．
0.50 0.70 0.90 1.10
8 .0 7.0 6.0 5.0 4.0
v 101 / m s1
A
B
C
D
E
F
G
3.0
0 cm
练习九、 (2012年珠海一模)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们 在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的 学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细