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,欢迎进入物理课堂,第一章运动的描述,第四节实验：用打点计时器测速度,一、实验目的1练习使用打点计时器2用打点计时器测速度二、实验器材打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸,1打点计时器的原理及使用,四、实验步骤1将打点计时器固定在桌子上2装好纸带，连接好电源3启动电源，用手水平拉纸带，打完点后立即关闭电源4重复3的步骤再打几条纸带5选一条点迹清晰的纸带，从某个点开始，标出几个(一般68个)点,6把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、B、C之间的距离x、x、x，计算出OA、AB、BC、CD距离x1、x2、x3、x4,8.建立速度时间坐标系，描出各点，用一条平滑的曲线“拟合”所描各点即为vt图象,2利用vt图象分析物体的运动(1)vt图象的建立用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的vt图象,(2)vt图象的意义vt图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹(3)匀速直线运动的vt图象匀速直线运动的vt图象是与时间轴平行的直线，如图所示，直线a、b分别表示va4m/s，vb8m/s.,从匀速直线运动的vt图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式xvt，在vt图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图中画斜线的部分(4)图象法是处理实验数据的常用方法运用图象处理数据有许多优点，如可以使物理规律直观易懂，可以减小偶然误差，可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数值等,六、注意事项1使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带2使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面,3使用电磁打点计时器时，如打出的点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度4打点计时器不能连续工作太长时间，打点一条纸带后应立即关闭电源5对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)读数时应估读到毫米的下一位,七、误差分析1利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差为减小误差，应取以计数点为中心的较短时间内的位移x来求平均速度2刻度尺读数存在偶然误差3作vt图时的偶然误差.,如图所示是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02s，纸带旁边是一把最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体：(1)在AC这段时间内的平均速度；(2)在B点的瞬时速度,纸带的分析、测量和计算,答案：(1)约0.22m/s(2)0.22m/s,【题后总结】(1)计算时要注意将单位换算成国际单位(2)注意弄清相邻两点间的时间间隔(3)注意最小刻度是1mm的刻度尺，读数时应该估读到下一位，即0.1mm.,【针对训练】1.电磁打点计时器使用50Hz的交流电源，打出的纸带如图所示，纸带上的A点先通过计时器，根据图示数据填空：AB段所经历的时间是_s，位移为_m，这段时间内纸带运动的平均速度为_m/s；BC段的平均速度为_m/s；AD段的平均速度是_m/s.,答案：0.042.81020.701.100.76,在利用打点计时器“研究物体的直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，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2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.,vt图象的建立和应用,(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB_m/s，CE间的平均速度为_m/s.(2)以打B点时为计时起点，建立vt坐标系如图所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图象,(2)利用中间时刻的瞬时速度等于平均速度计算C、D、E三点的瞬时速度，作出vt图象，如图所示答案：(1)0.25m/s0.45m/s(2)图象见解析,【题后总结】(1)求解某点速度就以该点为时间中点，求这段时间的平均速度(2)作图象时用平滑曲线连接若为直线则直线应过尽可能多的点，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧,【针对训练】2.如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出，各计数点到0点的距离如图所示求出1、2、3、4、5各计数点的瞬时速度并画出vt图象,解析：1点是0和2间的中间时刻，求出0和2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出然后画出图线，注意相邻计数点间的时间间隔T0.1s.v10.195m/sv20.40m/sv30.61m/sv40.69m/sv50.70m/s,以0点为坐标原点建立直角坐标系，横坐标表示时间，纵坐标表示速度，根据计算出来的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到vt图象如图所示答案：见解析,谢谢观看！,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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