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一、实验目的(1)了解打点计时器的结构、原理及使用方法。(2)学会用打点计时器测量物体的速度。(3)能利用v－t图像分析实验数据，描述物体的运动。
二、实验原理(1)打点计时器的原理及使用：电火花计时器电磁打点计时器结构图示工作电压220 V交流电6 V交流电
电火花计时器电磁打点计时器打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位移、时间
三、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。 四、实验过程 1．实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。
(7)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1－4－1所示，依次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3……。图1－4－1
v/(m·s－1)
位置ABCDEF(xn＋xn＋1)/ m
①v－t图像。 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1－4－2所示的v－t图像。
②v－t图像的意义。 v－t图像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。 图1－4－2
(2)利用v－t图像分析物体的运动
五、注意事项 (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。 (2)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。 (3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。 (4)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。
(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。 (6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。 (7)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。
成计即一次测出各计数点到起始，数点O的距离，再分别计
算出各计数点间的距离。
六、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小位移Δx来求平均速度。 (2)测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完
。几个计数点间的时间间
隔＝Δt为(n－1)×0.02 s。而×Δt＝n非0.02 s。 (4)作v－t图像不用坐标纸、尺子，坐标
单位选定的不
合理，作图粗糙带来误差。
(3)计数点间的时间Δt搞错
、它案设法(常用测速度的方计) 除
用打点计时器测速度外，还下用以可的方法进行测量： 1．
借助传感器用计算机 速度 测 如图1－4－3是一
种运动传感理的原器图，这个系统
小A、B两个由盒子组成。将红外线、超声波发射器A盒固定在小
车上，接收传感器B盒定固在某一位置并调整其高度
与传感器A等高。小车射A上发盒器对着接收B器，并处在
同一直线上。将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达
的时间差等数据输入
七
图1－4－3
光电门 瞬时速度 测 实验
装使如图1－4－置4所示，一辆小车从
一端垫的高板木，上滑下木板旁装有光
电门，其中A管发出光管，B线接收光线。当
固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被
阻挡，录记仪出上可以接读直光线被阻挡
间时间。这段时的就是遮光板通过光－图1电4－4
2．利用
频闪照相分析计算 体的速度物 频闪照相
法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光
，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相
中会用到频闪灯，它每隔相等时间光闪一次，例如每隔0.1 s闪光
次，即一。每闪光10秒次当物体运动时，利用
频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到
达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
3．利用
采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜
面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间
隔的时间就是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。
而物体运动的位移则量以用尺子可出。图1－4－5
图1－4－5中是
打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当
交打点计时器变电源的于率频，而相同时间间隔
出现的影像则相当。打点计时器于出的点迹打因此，运动物体的
频闪照片既体录了物记运动的时间信息，
又动录了物体运记的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度，两
者都是一样的。
与
种使用________电源的计时
仪，，它的工作电压为器以下________V当电源频率
为50 Hz时，器隔________s打一个点；使用电磁打点计时每时，应将纸带穿过________，复写纸套在定位轴上，并要
放点纸带的________面；打在时应先________，再让纸带运动。
[例1] 电磁打点计时器是一
需的使用6 V以下要低压交流电源，它
每隔一个周期打一个点，因此纸上带相邻两个点之间的时间间
隔期一个周为；使用电磁打点计时器时，纸带应穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，纸带要
放的复写纸在下面；打点时应先接通电源，再让纸带运动。 [答案] 交流
6 0.02 孔个两位限 上 接通电源
[解析] 电磁打点计时器
打点计时器所用电源的频率50 H为z，某次实验中得到的一
条测带，用毫米刻度尺纸量情况如图1－4－6所示，纸带在A、C间的平均速度为____ m/s，在A、D间的平均速度为____ m/s，B点的瞬时速度
更接近。____ m/s于图1－4－6
[例2]
[答案] 0.35 0.42 0.35
[例3] 1图如－4－7所示，是一条计用打点利时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是
七个计数点，每相邻间个计两点之数还有四个点未画
出，各计数点到0的距离如图所示。求出各计数点的瞬时速度并
画图速度－时间图像。出1－4－7
理v3＝0.61 m/s，v4＝0.69 m/s，v5＝0.70 m/s。以O点为坐标原点，横坐标表示时间，纵坐标表示速度建立直角坐标系。根据前面计
算出的结
果标直角坐在系中描点，然后连线得到速度－时间图像如图所示。 [答案] 见
解析
同
二、实验原理(1)打点计时器的原理及使用：电火花计时器电磁打点计时器结构图示工作电压220 V交流电6 V交流电
电火花计时器电磁打点计时器打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位移、时间
三、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。 四、实验过程 1．实验步骤 (1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。
(7)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1－4－1所示，依次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3……。图1－4－1
v/(m·s－1)
位置ABCDEF(xn＋xn＋1)/ m
①v－t图像。 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1－4－2所示的v－t图像。
②v－t图像的意义。 v－t图像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。 图1－4－2
(2)利用v－t图像分析物体的运动
五、注意事项 (1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。 (2)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。 (3)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。 (4)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。
(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。 (6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。 (7)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。
成计即一次测出各计数点到起始，数点O的距离，再分别计
算出各计数点间的距离。
六、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小位移Δx来求平均速度。 (2)测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完
。几个计数点间的时间间
隔＝Δt为(n－1)×0.02 s。而×Δt＝n非0.02 s。 (4)作v－t图像不用坐标纸、尺子，坐标
单位选定的不
合理，作图粗糙带来误差。
(3)计数点间的时间Δt搞错
、它案设法(常用测速度的方计) 除
用打点计时器测速度外，还下用以可的方法进行测量： 1．
借助传感器用计算机 速度 测 如图1－4－3是一
种运动传感理的原器图，这个系统
小A、B两个由盒子组成。将红外线、超声波发射器A盒固定在小
车上，接收传感器B盒定固在某一位置并调整其高度
与传感器A等高。小车射A上发盒器对着接收B器，并处在
同一直线上。将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达
的时间差等数据输入
七
图1－4－3
光电门 瞬时速度 测 实验
装使如图1－4－置4所示，一辆小车从
一端垫的高板木，上滑下木板旁装有光
电门，其中A管发出光管，B线接收光线。当
固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被
阻挡，录记仪出上可以接读直光线被阻挡
间时间。这段时的就是遮光板通过光－图1电4－4
2．利用
频闪照相分析计算 体的速度物 频闪照相
法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光
，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相
中会用到频闪灯，它每隔相等时间光闪一次，例如每隔0.1 s闪光
次，即一。每闪光10秒次当物体运动时，利用
频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到
达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
3．利用
采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜
面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间
隔的时间就是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。
而物体运动的位移则量以用尺子可出。图1－4－5
图1－4－5中是
打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当
交打点计时器变电源的于率频，而相同时间间隔
出现的影像则相当。打点计时器于出的点迹打因此，运动物体的
频闪照片既体录了物记运动的时间信息，
又动录了物体运记的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度，两
者都是一样的。
与
种使用________电源的计时
仪，，它的工作电压为器以下________V当电源频率
为50 Hz时，器隔________s打一个点；使用电磁打点计时每时，应将纸带穿过________，复写纸套在定位轴上，并要
放点纸带的________面；打在时应先________，再让纸带运动。
[例1] 电磁打点计时器是一
需的使用6 V以下要低压交流电源，它
每隔一个周期打一个点，因此纸上带相邻两个点之间的时间间
隔期一个周为；使用电磁打点计时器时，纸带应穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，纸带要
放的复写纸在下面；打点时应先接通电源，再让纸带运动。 [答案] 交流
6 0.02 孔个两位限 上 接通电源
[解析] 电磁打点计时器
打点计时器所用电源的频率50 H为z，某次实验中得到的一
条测带，用毫米刻度尺纸量情况如图1－4－6所示，纸带在A、C间的平均速度为____ m/s，在A、D间的平均速度为____ m/s，B点的瞬时速度
更接近。____ m/s于图1－4－6
[例2]
[答案] 0.35 0.42 0.35
[例3] 1图如－4－7所示，是一条计用打点利时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是
七个计数点，每相邻间个计两点之数还有四个点未画
出，各计数点到0的距离如图所示。求出各计数点的瞬时速度并
画图速度－时间图像。出1－4－7
理v3＝0.61 m/s，v4＝0.69 m/s，v5＝0.70 m/s。以O点为坐标原点，横坐标表示时间，纵坐标表示速度建立直角坐标系。根据前面计
算出的结
果标直角坐在系中描点，然后连线得到速度－时间图像如图所示。 [答案] 见
解析
同
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