打点计时器纸带处理方法的总结
打点计时器所得纸带的处理方法
使用前应检查打点计时器的墨粉或墨水是否充足,以确保打点清晰。
纸带处理的误差
为减小误差,应采用自动化或半自动化的纸带处理设 备,以提高测量的准确性和一致性。
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实验操作规范
安装纸带
01
按照规定正确安装纸带,确保纸带平整、无皱褶,以免影响打
点效果和实验结果。
调整打点时间间隔
02
根据实验需求调整打点时间间隔,以保证实验数据的准确性和
可比较性。
避免急停和急启
03
在实验过程中应避免急停和急启打点计时器,以免对设备造成
损坏或影响实验结果。
THANKS
感谢观看
纸带的清洁
使用前应检查纸带是否干净,如有污 渍或尘埃,应及时清洁。
注意不要使用过于粗糙的物品清洁纸 带,以免损坏纸带表面或导致打点模 糊。
清洁时可以使用柔软的布或纸巾蘸取 适量的酒精或清水,轻轻擦拭纸带表 面。
纸带的保存
清洁后的纸带应存放在干燥、阴 凉的地方,避免阳光直射和潮湿
环境。
存放时可以将纸带卷起,以避免 纸带过度拉伸或变形。
实际应用中的注意事项
安全注意事项
01
02
03
确保实验环境安全
在实验室内进行打点计时 器实验时,应确保实验室 环境安全,避免因实验操 作不当引发安全事故。
注意个人防护
实验操作人员应佩戴适当 的个人防护装备,如实验 服、护目镜、手套等,以 降低意外伤害的风险。
打点计时器注意事项和公式总结
打点计时器测速度和加速度(重力加速度)实验注意事项以及公式推导
根据实验,测量出实验数据:
涉及到的公式
1 某一点的速度V=(S1+S2)/2T
2 加速度求解公式:逐差法
任意相邻两段计数点距离如果是相邻情况,那么m-n=1 3根据图象求解加速度
注意事项:
1.开始要把小车或物体停在打点计时器处,再让小车运动,以便在只带上打下足够的点
2.先接通电源,再放开小车,为的是打点计时器工作稳定以后,打点更清晰
3.选择点迹清晰的纸袋,在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点,并做好标记供分析使用
4.将打完点的纸带放在水平桌面上,用米尺测量任意计数点到基准点之间的距离
5.小车的加速度适当大些,这样可以减少长度测量上带来的误差,一般是50cm上取7-8个清晰的点
6.纸袋运动时,不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
7.若让小车在水平方向上运动,应该适当的增加一点地面与木板之间的夹角,为了抵消小车运动时与地面的摩擦力而带来的误差
8.一般情况下为了减少仪器误差,都是用电火花打点计时器。
打点计时器与纸带问题处理
专题十、实验(一):打点计时器和纸带的处理一、典例精析:例1某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来),图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。
打点计时器的电源频率为50Hz。
5.007.109.1010.8112.7015.1[0单1O■J**A■-Et13C■ ■D* ‘Ip •E F由这些已知数据计算:①该匀变速直线运动的加速度a=_l.93 _m/s2。
②与纸带上D点相对应的瞬时速度A. ①③B.②③C.①④D.②④例3、“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是(C)A.实验时应先放开纸带再接通电源B . (S6 —S)等于(S2 —S)的6 倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率v=___1.39 __ m/s。
(答案均要求保留3位有效数字)例2、小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬速度的实验,其装置如下图所示。
在小车上固定挡光片,使光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,高轨道的一端。
小明同学将小车从该端同一位置由静止释放, 得了如下几组实验数据。
则以下表述正确的是(D)①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小②四个挡光片中,挡光片W的宽度最小③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度实验不同的通过光电门的时间速度次数挡光片(s ) (m/s)第一次I0.230440.347第二次n0.174640.344第三次出0.116620.343第四次IV0.058500.342对应点 BC D E F 速度(m/s )0.1410.180 0.2180.2620.301(1)设电火花计时器的周期为T ,计算V F 的相邻两计数点间还有 4个打点未画出.从纸带上测出 X 1=3.20cm , x 2=4.52cm , X 5=8.42cm , X 6=9.70cm •则 木块加速度大小a = ▲ m/s 2(保留两位有效数字).(1)交流(1分) 细线与长木板平行(2)mg5 M )a (3)木板要水平;拉钩码的线要平行于木板,-带和限位孔的摩擦应尽Mg量小,砝码应要稍重一些(4) 1.3D •相邻两个计数点间的时间间隔为 0 • 02s例4、在做“研究匀变速直线运动”的实验时, 某同学得到一条用电火花计时器打下的-带如 图甲所示,并在其上取了 A B 、C 、D E 、F 、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有 个点图中没有画出,电火花计时器接220V 、ABC D50Hz 交流电源。
使用电火花打点计时器验证牛顿第二定律实验报告(数据处理部分)
四、实验内容及数据处理1.用自由落体纸带研究匀变速直线运动规律(1) 用两条纸带通过限位孔夹住墨粉盘,打开开关,纸带在重锤带动下做自由落体运动,打出纸带;(2) 在纸带上取等间隔的几段,S1、S2……画出S-i图(1)验证匀变速直线运动公式:∆s=C∆s1=S2-S1=1.80cm∆s2=s3-s2=1.50cm∆s3=s4-s3=1.50cm∆s4=s5-s4=1.70cm由以上数据可知,在误差范围内,∆s为2.用常规方法验证牛顿第二定律(m<<M)(1) 小车质量M一定,改变拉力F三次,打出四条纸带,分别求出相应的加速度a,画出a-F图并作误差分析。
小车质量M:193g,砝码桶质量:4.2g,取g=9.8 m/s2纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图由图得,斜率k=4.8073,M’=1k=0.208kg,相对不确定度E=│0.208−0.193│0.193=7.8%误差分析:摩擦力没有完全平衡,轨道不平整导致的运动过程中受力不一致。
(2)拉力F一定,改变小车质量三次,打出四条纸带,分别求出相应加速度a,画出a-1M图并作误差分析。
砝码桶与重物质量:6g,取g=9.8 m/s2,则拉力F=5.88×10−2N纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-(1/M)图:横坐标为1/M,纵坐标为平均加速度a由图得,斜率F=k=0.062,,相对不确定度E=│0.062−0.0588│0.0588=5.4%误差分析:摩擦力平衡不准,轨道不平。
3.用整体法验证牛顿第二定律(m<<M)(1)保持M+m=203.3g一定,改变拉力F三次,打出四条纸带,分别求出相应的加速带a,画出a-F图并作误差分析。
小车质量M:193g,砝码桶质量:4.2g,取g=9.8 m/s2纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图:横坐标为F,纵坐标为a由图得,斜率k=4.6174,M+m=1k=0.217kg,相对不确定度E=│0.217−0.203│0.203=6.9%误差分析:摩擦力平衡不准,轨道不平。
《纸带法在力学实验中的应用》教学设计
课程基本信息学科物理年级高三年级学期春季课题纸带法在力学实验中的应用教科书书名:人教版物理教材出版社:人民教育出版社出版日期:2019年教学目标1.总结归纳纸带法在所有力学实验中的应用;2.能熟练应用纸带法解决力学实验问题。
教学内容教学重点:应用纸带求瞬时速度及加速度。
教学难点:应用纸带求加速度。
教学过程知识回顾纸带的分析及数据处理1.纸带记录的信息(1)记录物体运动的时间①计时点:实际打的点。
每两个点之间的时间间隔为0.02s。
②计数点:选做研究的点。
注意计数点选取时文字的描述,如:每隔四个点为画出,每五个点选一个计数点,每两个计数点之间有四个未画出,T=0.1s。
(2)记录物体运动的位移2.纸带的三大应用(1)判断物体的运动性质①若△x=0,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。
②若△x不为零且为定值,则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。
(2)求解瞬时速度做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
求打某一点时物体的瞬时速度,只需要在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移x n和x n+1,则打n点时的速度为v n=x n+x n+12T。
(3)求加速度①用“逐差法”求加速度即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=x4−x13T2、a2=x5−x23T2、a3=x6−x33T2,再算出平均值。
教学设计n-1 n n+1x n x n+1即a=x4+x5+x6−x1−x2−x39T2。
②用图象法求加速度即先根据v n=x n+x n+12T求出所选的各计数点对应的瞬时速度,然后作出v-t图象,图线的斜率即物体运动的加速度。
3.纸带法所涉及的力学实验(1)研究匀变速直线运动(2)研究自由落体运动(3)探究加速度与物体力、物体质量的关系(4)验证机械能守恒定律(5)验证动量守恒定律内容讲解应用一、研究匀变速直线运动例 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,将穿过打点计时器的纸带与小车连接,打点计时器所接电源的频率为50Hz。
高考物理实验打点计时器知识点
2019高考物理实验打点计时器知识点高考物理打点计时器知识点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。
一、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。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
二、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三、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。
四、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。
物理实验《利用打点计时器和纸带研究匀变速直线运动》
电磁打点计时器的构造如图,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便 上下振动起来,位于振片一端的振针也跟着上下振动而打点,这时,如 果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点。 一、实验目的 1.练习使用电磁打点计时器或电火花计时器,并学会用打上点的纸 带研究物体的运动。 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。 3.会利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速度。 二、实验原理 1.打点计时器 (1)作用 通过打点实现计时功能的仪器,若所用交流电源频率为50 Hz,则每 隔0.02 s打一次点。 (2)工作条件 电磁打点计时器:6 V以下交流电源 电火花计时器:220 V交流电源 (3)纸带上点的意义 ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。 ②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动状况。
【例2】在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作中有以下 实验步 骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……) _____________________________________________________________ _________________________________________。 A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再 接通电源 B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源 C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的 钩码 D.取下纸带 E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
(4)两种打点计时器
实验:利用打点计时器和纸带研究匀变速直线运动
(3)由纸带求物体在打下某计数点时瞬时速度的方法:vn= (xn+xn+1)/(2T),即时间2T内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时 速度,如图所示。 2.匀变速直线运动的特点 (1)物体做匀变速直线运动时,若加速度为a,在各个连续相等的时 间T内发生的位移依次为x1,x2,x3,…,xn,则有:x2-x1=x3-x2=…=xnxn-1=aT2,即任意两个连续相等的时间间隔内的位移差相等。可以依据 这个特点,判断一个物体是否做匀变速直线运动。 (2)匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内 中间时刻的瞬时速度。 ②电火花计时器 电火花计时器构造如图所示,利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨 点而显出点迹的一种计时仪器.,工作电压为220 V交流电,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,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出系列点迹。 ①电磁打点计时器
打点计时器纸带处理方法及其应用
打点计时器纸带处理方法及其应用(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除打点计时器纸带处理方法及其应用打点计时器是一种使用交流电的计时仪器,它每隔0.02s 打一次点,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,研究纸带上点子之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图1所示,A 、B 、C 、D 、E 为时间间隔相等的各计数点,s 1、s 2、s 3、s 4为相邻计数点间的距离,若△s =s 2-s 1=s 3-s 2=……=c(常数),即若连续相等的时间间隔内的位移差是恒量,则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。
2、由纸带求物体加速度的方法:根据s 4-s 1=s 5-s 2=s 6-s 3=3a T 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔),求出a 1,a 2,a 3,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。
同学们在学习纸带处理方法时,要灵活理解题目在信息呈现方式上的差异,再运用最基本的原理进行求解。
下面举几例变化的情况,同学们可从中体会一下。
一.位移给出形式的变化例1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,小车拖着纸带运动,打点计时器每隔0.02s 打一个点,打出的纸带如图2,选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点,每相邻两点间还有四个实验点(图中未画出),以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求得小车运动的加速度a =m/s 2,打下A 点时小车运动的速度为v A =m/s 。
二.时间间隔给出形式的变化 例2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,小车拖着纸带运动,打点计时器每隔图2图10.02s 打一个点,打出的纸带如图3,选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点,每相邻两点间还有四个实验点(图中未画出),以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
打点计时器实验步骤及其操作总结
打点计时器实验步骤及其操作总结篇一:嘿,朋友!你知道吗?打点计时器这个玩意儿在物理实验里可重要啦!今天我就来和你好好唠唠它的实验步骤和操作那些事儿。
咱先来说说准备工作,就好像你要出门旅行得先收拾好行李一样。
你得把打点计时器固定在桌子边上,让它稳稳当当的,可别一晃悠就掉下去,那可就麻烦啦!然后把纸带穿过限位孔,平平整整的,这就好比给纸带铺好了一条专属的小路。
还有啊,别忘了把电源接好,这电源就像是它的动力源泉,没了电源,打点计时器可不就“罢工”啦?准备工作做好了,接下来就是正式操作啦!启动电源,这时候打点计时器就像一个勤劳的小蜜蜂,“哒哒哒”地开始工作啦。
你难道不好奇它是怎么打出那些小点的吗?就好像在纸上种下了一颗颗有规律的“种子”。
在实验过程中,你得时刻盯着纸带,看看那些点打得是不是均匀。
要是不均匀,那可就得找找原因啦,是纸带没放好?还是电源出了问题?这就好比你在路上开车,发现车跑偏了,不得赶紧找找是方向盘的问题还是轮胎的问题嘛!还有哦,操作的时候要小心谨慎,千万别手抖把仪器碰倒了。
这就跟你小心翼翼地端着一碗刚出锅的热汤一样,一个不小心,“哗啦”一下全洒了,前功尽弃!做完实验,可别着急收拾东西走人。
得好好分析那些打出来的点,计算时间间隔、测量位移,这可需要你的耐心和细心。
这就像是在一堆沙子里找金子,得仔细甄别才行。
你说,这打点计时器的实验是不是挺有意思的?虽然过程中可能会遇到各种小麻烦,但只要我们认真对待,不就都能解决嘛!我觉得啊,打点计时器的实验虽然有点复杂,但只要我们按照步骤一步一步来,细心操作,就能从中学到好多知识,感受到物理的奇妙和乐趣!这就像爬山一样,过程可能辛苦,但当你站在山顶俯瞰美景的时候,一切都值得啦!篇二:嘿,朋友!你知道吗?打点计时器这个玩意儿在物理实验里可太重要啦!今天就让我来给你好好讲讲它的实验步骤和操作要点。
咱先来说说准备工作。
就好比你要出门旅行,得先把行李收拾好不是?那做这个实验呢,首先得把打点计时器固定在桌子上,这就像是给咱们的“主角”找个安稳的“家”。
打点计时器所得纸带的处理方法
用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法,要探究物体运动规律,就要分析打出的纸带,纸带分析时要做的工作一般有: 1.判定物体的运动性质(1)若纸带上各相邻点间距相等,则物体做匀速运动.(2)若相邻计数点时间间隔为T ,计算各个连续相等时间内位移的差Δx ,若Δx =aT 2(恒量),则物体做匀变速直线运动. 2.某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度:v n =Tx x n n 21++即n点的瞬时速度等于(n -1)点和(n +1)点间的平均速度. 3. 加速度的计算:一般有两种方法由于物体做匀变速运动,所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等,即Δx =aT 2可得a =2T x∆.但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大,为了减小实验中的偶然误差,分析纸带时,纸带上的各段位移最好都用上,方法如下:(1)利用“逐差法”求加速度(a)如图所示,若为偶数段,设为6段,则,,,然后取平均值,即或由直接求得;(b)若为奇数段,则中间段往往不用,如5段,则不用第三段,则,然后取平均值,即;或去掉一段变为偶数段由(2)先求出第n 点时纸带的瞬时速度(一般要5点以上),然后作出图像,用图像的斜率求物体运动的加速度。
例1、 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz ,如图1所示为小车带动的纸带上记录的一些点,每5个点取一个计数点。
按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、5点到0点的距离如图1所示。
试求:(1)小车做什么运动?(写出判断的依据.......)(2)当打第3个计数点时,小车的速度为多少?(写出求解....加速度的过程......)(3)若小车做匀变速直线运动,小车的加速度为多少?(写出求...x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 60 1 2 3 4 5 6解加速度的过程.......)在上题中,若题目只给出0~1的距离8.78cm 和4~5的距离2.76cm ,则此纸带的加速度为多少?例2、如下图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10 s ,其中s 1= 7.05 cm 、s 2=7.68 cm 、s 3=8.33 cm 、s 4=8.95 cm 、s 5=9.61 cm 、s 6=10.26 cm ,则计数点3处瞬时速度的大小是____________ m/s ,小车运动的加速度计算表达式为____________,加速度的大小是____________ m/s 2(计算结果保留两位有效数字).例3、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。
打点计时器与纸带处理
打点计时器与纸带处理1.做“测定匀加速直线运动的加速度”实验时,其主要步骤是:①安装好带滑轮的长木板、打点计时器、小车、细线、钩码和纸带;②从三条纸带中选出一条较为理想的,并定好计数点;③接通电源,放开小车,打点,给纸带编号,换上新纸带,重复三次;④根据公式求出a1,a2,a3,再求平”均值;⑤测量各相邻计数点之间的距离S1、S2、S3……把测量结果填人表中.上述各步骤的正确顺序应该是___________________。
2.在测定重物加速度的实验中,以下方法中有助于减小实验误差的是-----------------()A.选取计数点,把每5个打点的时间间隔作为一个单位时间;B.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算;C.增大重物的重量。
3.电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器,若电源频率高于50 HZ,但计算仍按50HZ计算,运动物体加速度数值将__________(填“偏大”“偏小”或“相同”).4.关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作,下列说法中正确的是--()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器处C.应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,再断开电源5.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.02s。
则V B=________、V C=_______、V D=________ 、a大小为_________。
6.如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是___m/s,小车运动的加速度计算表达式为_________,加速度的大小是___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
打点计时器及纸带问题分析与处理(已打印) 陈武彬
高一( )班 姓名: 座号:( ) 第四次作业打点计时器及纸带问题分析与处理1. 打点计时器是一种通过在纸带上打出一系列的点来记录 的仪器。
两种打点计时器分别是 打点计时器和 打点计时器。
工作电压分别是 V 流电和 V 流电,它们打点的频率都是 Hz ,即每个 s 打一个点。
2.探究自由落体运动实验步骤:①.选择正确的电源,连接电路;②.将纸带一端穿过重锤,一段穿过打点计时器的限位孔,放在复写纸的 面;③.将打点计时器固定在铁架台上,将重锤拉到靠近打点计时器,并保证纸带沿着 方向。
④.先 ,再 ,让纸带随重锤一起做自由落体运动。
(A .释放纸带 B .接通电源)3.纸带问题分析与处理凡是等时间间隔记录匀速、匀变速运动物体位置变化的情况,都可归结为“纸带问题”。
例如:1.9 5.8 9.6 13.6 17.3(1)根据纸带你可以直接知道( ),还可以间接知道( )A .位移B .加速度C .每个点的瞬时速度D .时间(2)根据纸带给出的数据填空:=AB s m, =BC s m, =CD s m,=D E s m, =EF s m, =DE t =EF t s, =-AB BC s s m,=-CD DE s s m, =-DE EF s s m,: (书P39页第五题第三行至结尾)用逐差法,我们可以求出 a =(公式)(舍去最后一段位移)= (代入数据式)= .2s m利用中间时刻的速度等于全程的平均速度,我们可以求出:=B v = ,s m =C v = ,s m=D v = ,s m =E v = .s m。
使用电火花打点计时器验证牛顿第二定律实验报告(数据处理部分)
四、实验内容及数据处理1.用自由落体纸带研究匀变速直线运动规律(1) 用两条纸带通过限位孔夹住墨粉盘,打开开关,纸带在重锤带动下做自由落体运动,打出纸带;(2) 在纸带上取等间隔的几段,S1、S2……画出S-i图(1)验证匀变速直线运动公式:∆s=C∆s1=S2-S1=1.80cm∆s2=s3-s2=1.50cm∆s3=s4-s3=1.50cm∆s4=s5-s4=1.70cm由以上数据可知,在误差范围内,∆s为2.用常规方法验证牛顿第二定律(m<<M)(1) 小车质量M一定,改变拉力F三次,打出四条纸带,分别求出相应的加速度a,画出a-F图并作误差分析。
小车质量M:193g,砝码桶质量:4.2g,取g=9.8纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图由图得,斜率k=4.8073,M’==0.208kg,相对不确定度E==7.8% 误差分析:摩擦力没有完全平衡,轨道不平整导致的运动过程中受力不一致。
(2)拉力F一定,改变小车质量三次,打出四条纸带,分别求出相应加速度a,画出a-图并作误差分析。
砝码桶与重物质量:6g,取g=9.8,则拉力F=5.88N纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-(1/M)图:横坐标为1/M,纵坐标为平均加速度a由图得,斜率F=k=0.062,,相对不确定度E==5.4% 误差分析:摩擦力平衡不准,轨道不平。
3.用整体法验证牛顿第二定律(m<<M)(1)保持M+m=203.3g一定,改变拉力F三次,打出四条纸带,分别求出相应的加速带a,画出a-F图并作误差分析。
小车质量M:193g,砝码桶质量:4.2g,取g=9.8纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图:横坐标为F,纵坐标为a由图得,斜率k=4.6174,M+m==0.217kg,相对不确定度E==6.9% 误差分析:摩擦力平衡不准,轨道不平。
(2)拉力F一定,改变小车质量三次,打出四条纸带,分别求出相应加速度a,画出a-图并作误差分析。
打点计时器系列中纸带的处理
打点计时器系列实验中纸带的处理一 、实验要求:1.选取纸带上的点:一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。
2.选取计数点: 打点计时器每打n 个点取一个计数点,则计数点时间间隔为n 个打点时间间隔,即T=0.02n (s )。
一般取n =5,此时T=0.1s 。
3.测量计数点间距离: 为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑,测量距离时不要分段测量,尽可能一次测量完毕,即测量计数起点到其它各计数点的距离。
如图所示,则由图可得:1s S I =,12s s S II -=,23s s S III -=,34s s S IV -=,45s s S V -=,56s s S VI -=二、实验目的方法 1. 研究匀变速直线运动(1)纸带处理。
从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹 清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后每5个点取一个计数点A 、B 、C 、…(或者说每隔4个点取一个记数点),这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s ,便于计算。
测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 …(2)利用s 1、s 2、s 3 …可以计算相邻相等时间内的位移差s 2-s 1、s 3- s 2、s 4- s 3…,如果它们在允许的误差范围内相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。
(3)利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v :如T s s v c 232+=(4)利用纸带求被测物体的加速度a 。
具体来说又有3种方法:①“逐差法”:从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移,则()()23216549Ts s s s s s a ++-++=②利用任意两段相邻记数点间的位移求a :如()2T n m s s a nm --=③利用v-t 图象求a :求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如右的v-t 图线,图线的斜率就是加速度a 。
高物必修打点计时器与逐差法重点
高物必修打点计时器与逐差法重点在高中物理必修课程中,打点计时器与逐差法是非常重要的知识点,它们在研究物体运动规律方面发挥着关键作用。
接下来,让我们深入了解一下这两个重要的内容。
打点计时器是一种能够记录物体在一段时间内运动情况的仪器。
常见的打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器。
电磁打点计时器使用交流电源,工作电压通常在 4 6V 之间。
当电源频率为 50Hz 时,它每隔 002 秒打一个点。
在纸带运动时,振针会在纸带上留下一系列的点迹。
电火花打点计时器则是利用火花放电在纸带上打出点迹,其工作电压为 220V 交流电,同样是每隔 002 秒打一个点。
通过打点计时器在纸带上打出的点,我们可以分析物体的运动情况。
比如,判断物体是做匀速直线运动、匀变速直线运动,还是其他类型的运动。
而逐差法是处理打点计时器纸带数据的一种重要方法。
假设我们得到了一条纸带,上面有一系列等时间间隔的点。
我们选取若干段连续的位移,比如 s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆。
如果物体做匀变速直线运动,相邻相等时间间隔内的位移之差是一个常数,即Δs = aT²(其中 a 是加速度,T 是时间间隔)。
为了更精确地求出加速度,我们使用逐差法。
比如,我们可以把纸带分成两段,s₁、s₂、s₃为一段,s₄、s₅、s₆为另一段。
第一段的平均速度可以表示为:v₁=(s₁+ s₂+ s₃)/ 3T 。
第二段的平均速度可以表示为:v₂=(s₄+ s₅+ s₆)/ 3T 。
那么加速度 a =(v₂ v₁)/(3T)。
将 v₁和 v₂的表达式代入,经过整理可得:a =[(s₄+ s₅+ s₆)(s₁+ s₂+ s₃)]/ 9T²。
这样,通过逐差法,我们可以充分利用纸带上的多个数据,减小测量误差,更准确地求出物体运动的加速度。
在实际应用中,要注意以下几点:首先,要确保纸带在运动过程中没有被卡住或者受到其他干扰,保证点迹清晰、均匀。
其次,测量位移时要准确读数,注意估读一位。
打点计时器的注意点及易错点
打点计时器的使用注意事项
1、打点计时器的复写纸应放在振针于纸片之间。
2、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是小横线、重复点或点迹
不清晰,应调整振针距复写纸片的高度,使之大一点.出现小横线的原因主要是振针于纸之间过紧。
3、复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,若点迹不够清晰,应考
虑更换复写纸。
4、纸带应捋平,减小摩擦,纸带与打点计时器需垂直,从而起到减小误差的作用。
5、使用打点计时器,应先接通电源,待打点计时器稳定后再放开纸带。
6、使用电火花计时器时,还应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间;使
用打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
7、处理纸带数据时,密集点的位移差值测量起来误差大,应舍去;一般以五个点为一个计
数点。
8、描点作图时,应把尽量多的点连在一条直线(或曲线)上不能连在线上的点应分居在线
的两侧。
误差过大的点可以舍去。
9、打点器不能长时间连续工作.每打完一条纸带后,应及时切断电源。
待装好纸带后,再次
接通电源并实验。
10、在实验室使用打点计时器时,先将打点计时器固定在实验台上,然后接通电源。
11、纸带与细绳要和木板平行,小车运动要平稳.
12、小车的加速度应大一些,以便能在纸带上约50cm范围内清晰地取五
13、以上的计数点.选取记数点时可去掉纸带上刚开始密集的部分,一般隔5
个计时点取一个计数点。
14、实验中应先通电,后让小车运动;实验后先断电后取纸带。
15、要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。
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噩 五、 连续偶数段位移用“ 逐差法” 求加
速 度 ( 图 5为 例 ) 以
择不 同的 挡位 ,打 点的时 间间隔也就 不
同 , 时 间 间 隔 均 为 所 选 挡 位 对 应 频 率 的 但
倒 数 . 使 用哪种打 点计 时器 , 不论 所打 出 的纸带上 的点都表 示 了和纸 带相连 的运 动物体在不 同时刻的位置 , 通过研究纸带 上点子之 间的 间隔 , 就可以 了解物体 的运 动情况 , 这就 是纸带的处理.
定 值
点, 可直接 由Ax a 计算物体 的加速度. =t
例: 某同学用重物拖着纸带竖直下落
的方法测量重 力加速度 g打 点计时器所 ,
理数据 .
二 、 据 纸 带 求瞬 时速 度 根
根 据 匀 变速 直 线 运 动 中 , 段 时 间 内 一
从 各计 数 点 处 将 纸 带 剪 断 , 图 4所 按
, 一 ’,,
压 交流 电源 ,它每隔 00 s 一次 点 : .2 打 电 火花打 点计时器直接使 用“2 V 5H ” 2 0 ,0 z 交 流电源 , 电火花计时器提供了三个脉冲 但
输 出 挡位 , 别 是 “0 z 5H 、 O H ”选 分 2 H 、0 z 1 O z ,
2根据图像求初、 . 末速度. 将所作 图像延长至与纵轴相交 , 其截
E, 0点 ” P 的瞬 时速 度 在 图像 上取 “0 z 挡 位 , 每 五 个 计 时 点 取 一 个 计 数  ̄ P 为“ 5H” 则 = T时对应 的数据点 ,其纵坐 标值 点; 若使用“ O H ” 1 O z 挡位 , 则需要每十个计 出当 t 5 即为 “ 5 的瞬时速度 V 点 ” 时点取一个计数点.
点进 行数 据处 理 , 不 需 要 再 取 计 数 点 处 而
匀变速直线运动有如下特 点 :
1△ 2 1 2 - 3 5X=定值 . = 3 = 4X - 4
:
盾
煎
( T) 3
上 式 说 明 ,将 纸带 按 段 数平 均分 为两
2设备段纸带 的平均 速度为 = , .
打点计 时器是 一种使 用交流 电源的 计 时仪器 , 中学物理实验 中常用的有两种
类型 : 电磁 打 点 计 时 器 和 电火 花 打 点 计 时 器. 电磁 打 点 计 时 器 采 用 “ ~ v5 H ” 4 6 ,0 z 低
)求出图像 的斜 率 , 可计算 出加速度 , 则
、|
由 于 不 J U导 致 部 分 纸 带 被 污 损 , 图所 A, 如
二
l =± 二=二 l 二二二
差△ 类 比速 度差
△ , 以 每 段 纸 带
加 速 度 为 : n
舭 7 啦 _ 它 幂L j
将求得 的各个加速度取其平均值 , 则 物体的加速度为 :_a+ 2a u下 a 3 - l + 若直接将 口、2 3 6、 代入上式 , a 则有 :
云 =
:
常以 T O1 为标准 , = .S 若使 用“0 z 挡位 , 2H” 则每两个计 时点取 一个计 数点 ;若 使 用
一
图 5
将纸带按段数平均分为两半 ,用后一 t图像 ( 如
图 3 )
图3
半的末段减去前一半的末段 ,后一半的中 段减去前一半的中段……依次逐差, 如下 :
6粕=(6 x) x- 4+(4 x) a j 一 x- s +(sx) x- 3 =3 l
、
关 于计 时点 和 计 数 点
度 a .
隔很 小 ,所打 出的相 邻计 时点的 间隔很 隔若 干个 点选取一个 点进行数据处理 , 所
选 出 来 的 点 称 为 “ 数 点 ” 取 计 数 点 通 计 . 选
在所作 的 v —t图像上相隔较远 的取
短, 不便于测量 和数据处 理 , 以通 常每 两 个较 准确的数据点 , 所 如 和 计 算出
需 要 特 别 说 明 的 是 , “ 定 重 力 加 在 测 四、 用粘 贴 法 作 v. 图像 求 加 速 度 -1
( !(3 2 ± § 二 ± : 2 : 堕
3× 3
速度 ” “ 证机 械能 守恒 定律 ” 实验 和 验 的 中, 由于重物拖着纸带 以近似于重 力加速 度下落, 纸带上所打 出的相邻计时点之间 的距离很大 , 以应直接 以纸带上的计时 所
』
半后 , 前一半的位移( 。与后一半的位移 ) ( ) 足“ 邻” “ 满 相 、 相等时 间(T ” 3 )的特
六 、 缺纸 带用 “ 残 逐差 法” 加 速 度 求
争, 争, 等, 争 V Y V - 一 一 一 3 4 5 一 一
则 : zV 3/ 4y= 5y= A - 1 - 2 - 3口 4 ) -
1根 据图像 求加速 度 a . . 原 理 :图像 的斜 率 J j } =
f
打 点 计 时 器 所 打 出来 的原 始 点 , 为 称 “ 时 点 ”由 于 打 点 计 时 器 的打 点 时 间 间 计 .
1兰 =加速 0一
同理可得 :
3 z Z a aT  ̄ z ;
的平均速 度等 于中间时刻的瞬时速度 , 即
可 求 出各 点 的瞬 时 速 度 .如 图 1 ( )
示, 把纸 带在 坐标 纸上 粘 贴 起来 . 以
相 邻 纸 带 的 长 度
用交流 电频 率为 5 H , 0 z 在所 选纸带 上 , 从 某点开始 ,依次选取 了若干个计数点 , 但
麓 醺 勰 糊 LHUA I I JAOY U
——●●——■一
打点计时器纸带处理方法的总结
I I  ̄I 省射 洪 中学校 I
关键 词 : 打点计时器
速度 纸 带
岳
华
瞬时 速度 , 轴代表时 , 横 间t ,以每段纸带的中点作为数据点连接 起来 即为 v —t图像 .在 v一 _ t图像上相隔 _ 较远 的取两 个较 准确 的数 据点 ( 如 和