实验:用打点计时器测速度
【学习目标】
1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移).
2.会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度.
3.明确速度—时 间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息.
【知识梳理】
图1-4-1 电磁打点计时器 图1-4-2 电火花计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如图1-4-1所示.工作电压为4 V~6 V.当电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点.通电以前,把纸带穿过限位孔, 再把 套在轴上的复写纸片压在纸带的上面.当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中.由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为0.02 s.位于振片一 端的振针就跟着上下振动起来.这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点.
电火花计时器电火花计时器的外形如图1-4-2所示 ,它可以代替电磁打点计时器使用,也可以与简易电火花描迹仪配套使用.使用时电源插头直接插在交流220 V插座内,将裁成圆片(直径约38 mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白 纸带(20 mm×700 mm)从弹性卡和纸盘轴之间 的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间.这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸