实验项目一 电磁打点计时器使用及运动学实验研究

[实验目的]

1、练习使用打点计时器。

2、利用打上点的纸带研究物体的运动情况。

3、根据记录匀变速直线运动的纸带求加速度和即时速度 4、验证物体在做自由落体运动时机械能守恒。 [实验器材]

打点计时器一个，纸带数条，6V低压交流电源一个，导线若干，刻度尺一把，天平及砝码一套，铁架台一个，重物一个，夹子一个。 [预习思考题]

1．打点计时器应接交变电流，工作电压范围是多少？ 2．打点计时器是一种什么仪器？当电源频率为50Hz时，每打两点的时间间隔为多少？频率是100Hz时，时间是多少？

3．纸带上记录了物体运动过程中什么物理量？能间接得到哪些物理量？ 4．根据纸带怎样判断物体的运动情况？

[仪器简介]

打点计时器主要由线圈、永磁铁、振动片、振针组成。当线圈中通以交变电流时，线圈中产生交变的磁场，使振动片振动，带动振针振动，在纸带上打下点。振针振动的频率与交变电流的频率相等。

1．打点计时器应接交变电流，工作电压为4～6V。

2．打点计时器是一种计时仪器。当电源频率为50Hz时，每打两点的时间间隔为0.02s。

注意：频率不是50Hz时，时间不是0.02s。T=1/f。 3．纸带上记录了物体运动的时间和位移。 4．根据纸带可判断物体的运动情况。

由于纸带上每两点间的时间间隔为0.02s，通过比较两点间位移可大致判断出物体的运动情况。 [实验内容]

（一） 练习使用打点计时器

具体操作如下：

1．把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面。 2．把打点计时器的两个接线柱用导线分别接到6V的低压交流电源的两个接线柱上。

3．打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带就被打上一列小点。

4．取下纸带，从能看得清的点数起，纸带上共有多少个点？如果共有N个点的话，那么，点子的间隔数为（N-1）个，用t=0.02s(N-1)计算一下，这端纸带记录的时间是多长？

5．用刻度尺测量一下，从开始计时的点起到最后一个点间的距离s是多少？ 6．利用公式S/T计算一下纸带运动的平均速度。把测量和计算的结果填入表1。

讨论:

1. 实验中用手水平牵拉纸带时,以运动速度稍大一些为好,为什么? 2. 若无刻度尺,你如何根据打好点的纸带判断该纸带是做匀速直线运动

还是匀变速直线运动?

3. 如果实验中仅测得做匀加速直线运动的纸带上打的点的位移S5和S1,

则a= .

4. 为什么本实验不依据S1=aT2/2, S2= a(2T)2/2,再利用a=2(S2- S1)/ 3T2

计算匀变速直线运动的加速度?