打點計時器實驗步驟及其操作總結

2021-10-16 20:30:57 字數 1719 閱讀 6011

打點計時器實驗

實驗名稱:打點計時器測小車加速度(重力加速度)

實驗原理:電磁打點計時器(電火花打點計時器)都是使用50hz交流電,所以每隔0.02s都會打下乙個點。

實驗器材:(測小車加速度)打點計時器、紙帶若干條、鉛筆、簽字筆、公釐刻度尺、交流電源、帶滑輪的長木板、小車、鉤碼

(測重力加速度)打點計時器、紙帶若干條、鉛筆、簽字筆、公釐刻度尺、交流電源、重錘、緩衝沙盒

實驗圖:

實驗步驟:

(一)實驗操作部分

1.依照實物圖連線好電路圖。

(注意:一定要使用交流電源!電磁打點計時器是6v低壓交流電源;電火花打點計時器是220v交流電源。測重力加速度時,使用的是鐵架臺;測小車加速度時使用的是帶定滑輪的長木板,)

2.取一條長度合適的紙帶,一段與小車相連,另一端穿過打點計時器限位孔並壓在複寫紙之下。將小車另一端通過細線、繞過定滑輪與鉤碼相連。

並將小車靠近打點計時器,並用手按住小車。(測重力加速度時)將紙帶一端與重錘相連,另一端通過打點計時器限位孔壓在複寫紙之下,用手提起紙帶使重錘靠近打點計時器。

3.接通電源,讓打點計時器先工作一會在釋放小車。(測重力加速度時)先接通電源,讓打點計時器先工作一會,再釋放重錘。

4.在小車運動到快靠近定滑輪時關閉電源,同時按住小車,取下紙帶。(測重力加速度時)待紙帶落入緩衝沙盒後在關閉電源。

5.換上新紙帶,改變小車自重或鉤碼重,重複多次實驗。(測重力加速度時)在實驗室不同的位置同一高度、同一位置不同高度等採用控制變數法多做幾次。

6.挑選點跡清晰的紙帶,將起點處標記為o點,以後依次每隔四個點標為乙個計數點,分別為a、b、c、d……並用公釐刻度尺量出每兩個相鄰計數點間的距離,分別記為、、、……進行資料處理。(側重力加速度時)選取起點與第乙個點之間的距離最接近2mm的點跡清晰的紙帶,因為。

(二)資料處理部分

1.紙帶選擇:從打點計時器重複打下的多條紙帶中選點跡清楚的一條,捨掉開始比較密集的點跡,從便於測量的地方取乙個開始點o作為基準點,然後每5個點取乙個計數點a、b、c、…(或者說每隔4個點取乙個記數點),這樣做的好處是相鄰記數點間的時間間隔是0.

1s,便於計算.測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3 …

2.判斷物體運動的性質:利用s1、s2、s3 …可以計算相鄰相等時間內的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3…,如果各δs的差值不等於零且在5%以內,可認為它們是相等的,則可以判定被測物體的運動是勻變速直線運動.

3.求被測物體在任一計數點對應時刻的瞬時速度v:應用做勻變速直線運動的物體某段時間內的平均速度等於該段時間中間時刻的瞬時速度.如

4.求被測物體的加速度有3種方法:

方法1:「隔項逐差法」.從紙帶上得到6個相鄰相等時間內的位移,則.

方法2:利用任意兩段相鄰記數點間的位移求加速度,最後取平均值.如

方法3、利用v-t圖象求加速度.求出a、b、c、d、e、f各點的即時速度,畫出如圖1-5-2所示的v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a.

(3)注意事項

1.開始要把小車停在打點計時器處,再讓小車運動,以便在紙帶上打下足夠的點.

2.先接通電源再放開小車.

3.選擇點跡清晰的紙帶,在紙帶上選擇點間間隔較大的一段內的點作為計數點,並做好標記供分析用.

4.將紙帶平放在水平桌面上,用公尺尺測量任一計數點到基準點間的距離並做好記錄,不要分段測量.

5.小車的加速度宜適當大些,可以減小長度測量誤差,一般能在約50cm的紙帶上清楚取7-8個計數點為宜.

6.紙帶運動時不要讓紙帶與打點計時器的限位孔摩擦.

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