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1、一、两种一、两种打点计时器打点计时器电磁打点计时器电磁打点计时器电火花计时器电火花计时器1 1、电磁打点计时器、电磁打点计时器电磁打点计时器的构造及工作原理电磁打点计时器的构造及工作原理通低压交流电通低压交流电2 2、电火花计时器、电火花计时器（详见课本（详见课本P12）电火花计时器工作原理电火花计时器工作原理尖尖端端放放电电二、实验步骤（二、实验步骤（详见课本详见课本P P12 12）三、纸带处理：三、纸带处理：（1 1）判断物体的运动规律）判断物体的运动规律ABCD见见步步高导学步步高导学学案笔记学案笔记P27（2 2）计时点与计数点）计时点与计数点01230.02sT=?计时点计时点计数
2、点计数点频率为频率为50HzT=0.1s（1 1）需测量的量：）需测量的量：（2 2）关系式：）关系式：四、测平均速度四、测平均速度（3 3）如何测出）如何测出E E点的瞬时速度？点的瞬时速度？例题：打点计时器所用电源的频率为例题：打点计时器所用电源的频率为50 Hz50 Hz，某次实验中得到一条，某次实验中得到一条纸带，用厘米刻度尺测量情况如图所示，纸带在纸带，用厘米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A A、C C间的平均速间的平均速度为度为_m/s_m/s，A A、D D间的平均速度是间的平均速度是_m/s_m/s，B B点的瞬时点的瞬时速度更接近于速度更接近于_m/s_m/s。0.350.4
3、30.35实验目的实验目的:1.能熟练使用打点计时器操作本实验能熟练使用打点计时器操作本实验.2.会用图像法处理纸带数据会用图像法处理纸带数据,并求其加速度并求其加速度.实验过程实验过程:1.实验器材实验器材:电磁打点计时器电磁打点计时器 学生电源学生电源复写纸复写纸纸带纸带导线导线一端带有滑轮的长木板一端带有滑轮的长木板小车小车细绳细绳钩码钩码刻度尺刻度尺坐标纸坐标纸实验目的实验目的:1.能熟练使用打点计时器操作本实验能熟练使用打点计时器操作本实验.2.会用图像法处理纸带数据会用图像法处理纸带数据,并求其加速度并求其加速度.实验过程实验过程:1.实验器材实验器材:电火花计时器电火花计时器墨粉
4、纸盘墨粉纸盘纸带纸带导线导线一端带有滑轮的长木板一端带有滑轮的长木板小车小车细绳细绳钩码钩码刻度尺刻度尺坐标纸坐标纸2.实验步骤实验步骤:(1)如图所示，把一端装有定滑轮的长木板平放在如图所示，把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使实验桌上，并使滑轮伸出桌面滑轮伸出桌面，把打点计时器，把打点计时器固定固定在长木板上没有滑轮的一端在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路；，连接好电路；(2)把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能车能在长木板上平稳地加速滑行；在长木板上平稳地加速滑行
5、；(3)把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面；小车的后面；(4)把小车把小车停在靠近打点计时器处停在靠近打点计时器处，先接通电先接通电源，后放开小车源，后放开小车，让小车拖着纸带运动于是，让小车拖着纸带运动于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复实验三次新纸带，重复实验三次数据处理的方法数据处理的方法1选取纸带、确定计数点并进行测量选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条在三条纸带中选择一条最清晰最清晰的纸带；的纸带；(2)为了便于测量，一般为了便于测量，一般舍掉开头一些
6、过于密集舍掉开头一些过于密集的点迹的点迹，找一个适当的点作计时起点，找一个适当的点作计时起点(0点点)；(3)每每5个点个点(相隔相隔0.1 s)取取1个计数点进行测量个计数点进行测量(如如下图所示，相邻两点中间还有下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出个点未画出)0123注意：每注意：每5个点即每隔个点即每隔4个点！个点！计数点计数点012345时间时间t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(ms1)2.瞬时速度的计算瞬时速度的计算:如如:(2)设计表格并记录相关数据设计表格并记录相关数据(1)瞬时速度的求解方法瞬时速度的求解方法:在坐标纸上在坐标纸上,以以速度速度v为纵轴为纵轴、
7、时间时间t为横轴为横轴建立直角坐标系建立直角坐标系.根据上表中根据上表中的的v、t数据数据,在直角坐标系中在直角坐标系中描点描点,如如右图所示右图所示,通过观察、思考通过观察、思考,找出这些找出这些点的分布规律点的分布规律,然后根据这些点的分然后根据这些点的分布趋向布趋向,用一条用一条平滑的曲线平滑的曲线(包括直线包括直线)连接连接这些点这些点,并并尽量让多数点落在尽量让多数点落在曲曲线上线上(或直线或直线)上上,不在曲线不在曲线(或直线或直线)上上的点应的点应分布在曲线分布在曲线(或直线或直线)两侧两侧,且且两侧的两侧的点数大致相同点数大致相同.(3)用用vt图象求加速度图象求加速度:2.求
8、求a时应选取相时应选取相距距较远较远的两个横的两个横纵坐标纵坐标容易读取容易读取的点的点来计算。来计算。(4)分析分析vt图象图象,小车运动的加速度数值上等于小车运动的加速度数值上等于vt图线图线的斜率的斜率,应注意其应注意其斜率等于斜率等于v/t,不能由不能由tan求加速度求加速度.注意：注意：1.在坐标纸上在坐标纸上画画vt图象时，坐标图象时，坐标轴轴单位长度的选取单位长度的选取要合适要合适，使图象，使图象分分布在坐标平面的大布在坐标平面的大部分面积上部分面积上3.逐差法求小车的加速度逐差法求小车的加速度:加速度的平均值为加速度的平均值为:逐差法处理数据求加速度的平均值逐差法处理数据求加速
9、度的平均值,好处是各好处是各个数据都得到了利用个数据都得到了利用,达到了正负误差相消的作用，达到了正负误差相消的作用，使计算结果更使计算结果更接近接近真实值。真实值。4.注意事项和误差分析：注意事项和误差分析：2.所使用的所使用的电源频率不稳定电源频率不稳定,导致计时误差导致计时误差.1.使用电磁打点计时器测物体的运动速度使用电磁打点计时器测物体的运动速度,多处多处摩擦会影响摩擦会影响物体的运动物体的运动,如纸带与振针间的摩擦、如纸带与振针间的摩擦、纸带与限位孔间的摩擦纸带与限位孔间的摩擦.使用电火花计时器就可使用电火花计时器就可较好地避免这些摩擦较好地避免这些摩擦.二二.误差和有效数字误差和
10、有效数字:1.误差误差(error):测出的数值测出的数值(测量值测量值)与真实值之间的差异叫误差与真实值之间的差异叫误差.系统误差系统误差:由于仪器本身不精确由于仪器本身不精确,或实验方法粗或实验方法粗略略,或实验原理不完善产生或实验原理不完善产生.特点特点:测量值总是大于测量值总是大于(或小于或小于)真实值真实值减小方法减小方法:校准测量仪器校准测量仪器,改进实验方法改进实验方法,设计在设计在原理上更完善的实验原理上更完善的实验.产生原因：产生原因：分类分类:从误差的来源看从误差的来源看 系统误差系统误差偶然误差偶然误差偶然误差偶然误差:由于各种偶然因素对实验者、测量由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。仪器、被测物理量的影响而产生。产生原因：产生原因：特点特点:测量值与真实值相比测量值与真实值相比,有是偏大、有有是偏大、有时偏小时偏小,并且偏大和偏小的概率相同并且偏大和偏小的概率相同.2.有效数字有效数字:测量结果中能够反映被测量大小的带测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字.可靠数字可靠数字:直接读数获得的准确数字直接读数获得的准确数字.存疑数字存疑数字:通过估读得到的那部分数字叫存通过估读得到的那部分数字叫存疑数字疑数字.【拓展拓展】0123x1x2x3