1.6 实验专题 用打点计时器测速度和加速度

打点周期
t=0.02s，f=50Hz
打点方式 振针打点
尖端放电
阻力来源
纸带与限位孔、 限位盘的摩擦； 振针与பைடு நூலகம்带打点 接触时的摩擦
纸带与限位孔、 限位盘的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
实验图示
一、操作步骤 （1）固定计时器 纸带限位孔、长木板纵轴对齐，使纸带、小车拉线 和定滑轮在一条直线上。 （2）穿纸带 纸带穿过限位孔，压在复写纸（墨粉纸盘）下方， 从另一侧限位孔穿出。 （3）打点 ①先开启电源，后等待1~2s再拖动纸带。 ②打点完毕后，立即关闭电源。 （4）数据处理 （多次测量，减小误差）
T 2
第一段或者是最后一段
二、数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量
为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0 点)．
每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测 量(如下图所示，相邻两点中间还有4个 点未画出)．
2．瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很 短时，可用某段时间的平均速度表示这 段时间内某一时刻的瞬时速度
实验专题
——打点计时器求速度和加速度
两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
• 电磁打点计时器 （1）原理
•
（2）构造
（3）工作电压：6V以下交流电
• 电火花计时器 （1）构造： （2）电压：
220V交流电 （3）原理：
尖端放电
尖端放电
电磁打点计时器 电火花计时器
电源性质 6V以下交流电源 220V交流电源
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 0
时间t/s 0 x/m v/(m·s－1)
12345 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时 器记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选 择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点 之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是 2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
x4 - x1 = 3a1T2 x5 - x2 = 3a2T2 x6 - x3 = 3a3T2 a= (a1+a2+a3) ／ 3 =[(x4+x5+x6 )- (x1+x2+x3 )] ／(3T)2
逐差法的实质是将纸带分为两 大段处理，两段的时间间隔必
a x后 x前
须相同，若为奇数段，则舍去
TCD
下图为某同学在做“研究匀变速直线运动”的 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位移 大小分别用s1、s2、s3、s4、s5、s6表示，相邻 计数点的时间间隔为T，则小车运动的加速度 计算表达式为_________（用符号表示，不需加 单位）.
逐差法求加速度
一般选取所求点左右两边各一个
计数点，用这一段来求中间点的瞬时 速度
VB
=
XAC TAC
XBD
VC= TBD
VD=
XCE TCE
XDF
VE= TDF
小结
加速度：取两点的速度，用这两个点 速度变化量除以这两点的时间间隔
a= VC V（B BC段）
TBC
a= VE VD（DE段）
TDE
a= VD VC（CD段）
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB ＝__0_._2_5___m/s.vC为__0_._3_5___m/s； (2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系作出小 车运动的速度与时间的关系图线； (3)根据图线可得小车运动的加速度为__1___m/s2.
小结
速度：用一小段的平均速度来代替某 一点的瞬时速度