实验报告

一、 实验名称：         用打点计时器测速度

二、实验目的：

1.   理解打点计时器的原理，会正确使用打点计时器。

2.   掌握纸带上运动信息的处理方法。

3.   掌握用v-t图象处理实验数据的方法。

三、实验原理：（略）见课堂讲解和实验报告册P2

四、实验器材：电火花计时器、纸带、刻度尺、电源等。

五、实验方法与过程：

1.   练习使用打点计时器：

（1）    把打点计时器固定在桌子上，对照打点计时器的使用说明书了解它的结构及作用

（2）    将打点计时器与交流电源相连接，并按照说明书将纸带装好。

（3）    接通打点计时器的电源，用手水平地拉动纸带，打点计时器就会在纸带上打出一行小点。随后立即关闭电源

（4）    取下纸带，给纸带编号，如：“纸带1”

（5）    在“纸带1”上从某个点开始，向后数出若干个点，如果数出的个数为n，由每两个点间的时间间隔可以计算出从打下第一个点到打下第n个点过程中纸带运动的时间，用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。将上述数据填到“记录数据的表格中”

2.   用打点计时器测速度：

（1）    重新给打点计时器装上纸带，用打点计时器再打出两条纸带，给纸带编上号，如“纸带2”、“纸带3”。

（2）    在“纸带2”上，每隔0.1s取一个点，在纸带上分别标出A、B、C、D、E、F等点，测量出相邻点间的位移，记录在表二中，同时记录对应的时间，将上述数据记录到相应的表格中。

（3）    在“纸带3”上，选取点迹清晰、间距适当的几个连续点，并标上0、1、2、3、4、5、6。测量出与各点相邻两点间的距离， 并计算出平均速度，把它当做打点计时器打下这个点时的瞬时速度，填入相应的表格，点0做为计时的开始，即t=0.

六、实验记录及处理

1.纸带采集

图为 一条已经编好计数点的纸带，其比例尺为1:2（图上距离/实际距离）

   

2.实验数据记录

表三：测纸带瞬时速度的数据记录表                               坐标纸：

 

七、误差分析及实验改进设想（略）详见实验报告册P5

八、注意事项（略）详见实验报告册P6

例题：

1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接测量的物理量是

A.时间间隔    B.位移    C.速度    D.平均速度

2.某同学在使用电磁打点计时器测物体的速度时，打出的纸带上不是圆点而是短线，这可能的原因是（）

A.接在直流电源上  B.电源电压不稳

C.电源频率不稳    D.振针对纸带压得过紧

3.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，在得到的纸带上取一系列计数点，每个记数点间还有四个打印点，计数点分别标明0、1、2、3、4、5，测算出各计数点的速度如下表：

以“0”点为计时起点，在坐标纸上画出v-t图象

 

4.下面表格记录的数据是某物体做直线运动过程中的位移s和时间t，试对表中的记录分析，得出s随t变化的规律。

5.某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻测量点的时间间隔为0.10s。

（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表（保留3为有效数字）

（2）以打点计时器打A点为计时起点，画出小车的瞬时速度随时间的变化的关系图

 

第二篇：用打点计时器测速度实验报告

          

用打点计时器测速度实验报告

一.实验目的

1、研究自由落体运动的特性。

2、实验研究匀变速运动相邻两点的距离差满足 s(n)+s(n+1)=aT*T 。

3、计算匀变速运动中某点瞬时速度。

二.实验原理及注意事项

1、实验原理：

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4~6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。   电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时器工作时，纸带运动所受到的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。

2、注意事项：

1.打点计时器使用的电源是交流电源，电磁打点计时器电压是4~6V；电火花打点计时器电压是220V。

2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是小横线、重复点或点迹不清晰，应调整振针距复写纸片的高度，使之大一点。

3.复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若点迹不够清晰，应考虑更换复写纸。

4.纸带应捋平，减小摩擦，从而起到减小误差的作用。

5.使用打点计时器，应先接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带。

6.使用电火花计时器时，还应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

7.处理纸带数据时，密集点的位移差值测量起来误差大，应舍去；一般以五个点为一个计数点。

8.描点作图时，应把尽量多的点连在一条直线（或曲线）上不能连在线上的点应分居在线的两侧。误差过大的点可以舍去。

9.打点器不能长时间连续工作。每打完一条纸带后，应及时切断电源。待装好纸带后，再次接通电源并实验。

10.在实验室使用打点计时器时，先将打点计时器固定在实验台上，然后接通电源。

三.实验步骤

1.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

2.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一侧，并连好电路

3.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。

4.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面  5.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源，放开小车，让小车运动

6.断开电源，取出纸带

7.换上新的纸带，再重做两次

4.测量并处理数据

五.实验结论

1、自由落体运动初始点的分析：看纸带的前两个点的距离是否接近2mm，接近2mm的纸带才是由静止开始的自由落体运动实验纸带。   2、实验纸带是否研究匀变速运动的分析：测量纸带上相邻各点的距离之差是否相等，若相等就是匀变速运动，否则就不是；即匀变速运动的纸带相邻两点的距离差满足 s(n)+s(n+1)=aT*T

3、计算匀变速运动中某点瞬时速度；由匀变速运动物体在某段位移的平均速度等于物体在该段位移中点时刻的瞬时速度；即 V（n）=〔s(n)+s(n+1)〕/2t   s(n)指第N-1个计时点到第N个计时点的位移,s(n+1）指第N个计时点到第N+1个计时点的位移？〔s(n)+s(n+1)〕指第N-1个计时点到第N+1个计时点的位移.(即把要求的点包括在了他们中间即N处) ，t指发生两个相邻计数点(N-1到N,N到N+1)之间的时间间隔.2T就是时间间隔总和

4、计算匀变速运动的加速度：   （1）、理想纸带的加速度计算：由于理想纸带描述的相邻两个计数点间的距离之差完全相等，即 有：S2-S1=S3-S2=…=S(n)-S(n-1)=△S=aT*T；故其加速度 a=△S/(T*T)   (2)、实际的实验纸带加速度计算：由于实验过程中存在一定的误差，导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等，为减小计算加速度时产生的偶然误差，采用隔位分析法计算，可以减小运算量，方法是，用S1,S2,S3.......表示相邻计数点的距离，两计数点间的时间间隔为T,根据=aT*T有   S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3a1T*T   同理S5-S2=S6-S3=3a2T*T   求出a1=(S4-S1)/3T*T a2=(S5-S2)/3T*T a3=(S6-S3)/3T*T   再求平均值计算加速度 ：a=(a1+a2+a3)/3