脈沖電壓經(jīng)放火針、墨粉紙盤到紙盤軸,產(chǎn)生火花放電
(3)工作電流:交流 220V
(1)測(cè)時(shí)間
(電源頻度50Hz,每隔 0.02 s秒打一個(gè)點(diǎn))
(2)測(cè)位移
(3)研究紙帶 → 研究物體運(yùn)動(dòng)
練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
1、操作步驟
(1)固定計(jì)時(shí)器
(2)穿紙帶
(3)啟動(dòng)電源,拉紙帶,隨后立刻關(guān)電源
2、紙帶的簡(jiǎn)單處理 ——測(cè)平均速度
(1)需檢測(cè)的量:
(2)關(guān)系式:
數(shù)據(jù)處理
目的是研究紙帶或與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)狀況。
設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,那么紙帶上相鄰兩個(gè)點(diǎn)所表示的時(shí)間間隔就是T。如果數(shù)出紙帶上一系列點(diǎn)的總量為N, 則打這種點(diǎn)所用的總時(shí)間為 t=(N-1)T。如果測(cè)出這N個(gè)點(diǎn)之間的總距離▲X ,則t時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為
原則:準(zhǔn)確性 可行性
用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器檢測(cè)瞬時(shí)速率
注意事項(xiàng)
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇見打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之減小一點(diǎn)。
②使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應(yīng)使物體停在緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
④使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)物理實(shí)驗(yàn)用小車,應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下邊。
探究貨車速率和時(shí)間的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?span style="display:none">aQi物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
學(xué)會(huì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理、測(cè)瞬時(shí)速率以及速率-時(shí)間圖像的基礎(chǔ)上,運(yùn)用這種知識(shí)和技能探究貨車速率隨時(shí)間變化的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,復(fù)寫紙片,低壓電源,小車,細(xì)繩,一端附有滑輪的長(zhǎng)木板,刻度尺,鉤碼,兩根導(dǎo)線。
實(shí)驗(yàn)過程
1. 把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板水平置于實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸開桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路
2. 把一條細(xì)繩拴在貨車上,使細(xì)繩越過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,啟動(dòng)電源,然后放開貨車,讓貨車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后,關(guān)閉電源
3. 換上紙帶,重復(fù)操作三次
注意事項(xiàng)
1.在安裝儀器時(shí),要注意讓滑輪伸開桌面外;細(xì)繩應(yīng)與木板平行;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)與低壓電源4~6V交流輸出聯(lián)接;如果用電火花計(jì)時(shí)器,不再須要使用低壓電源;實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)貨車及滑輪,要防止它們被碰壞或跌壞。
2.選擇紙帶的原則:點(diǎn)跡清晰且連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差大致相等。
3.注意計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別
4. 先啟動(dòng)計(jì)時(shí)器后放開紙帶,隨后關(guān)掉電源
數(shù)據(jù)處理
列表法
紙帶的選定:選擇兩條比較理想的紙帶,舍掉開頭的比較密集的點(diǎn);確定零點(diǎn),選取5-6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),標(biāo)上0、1、2、3、4、5 。
應(yīng)區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選定的計(jì)數(shù)點(diǎn)(一般相隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))
采集數(shù)據(jù)的方式:先量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離,然后再估算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離。
不要分段檢測(cè)各段位移,應(yīng)盡可能一次檢測(cè)完畢(可先統(tǒng)一量出到計(jì)數(shù)點(diǎn)0之間的距離),讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小刻度(毫米)的下一位。
設(shè)計(jì)表格,利用第一章檢測(cè)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速率的方式,算出數(shù)值并計(jì)入表格。
圖象法
1.建系:以速率橫軸,時(shí)間為縱軸,選擇合適的標(biāo)度(圖象要盡可能遍布坐標(biāo)系),建立坐標(biāo)系。
2.描點(diǎn):觀察和思索點(diǎn)的分布趨勢(shì)。
3.擬合:從點(diǎn)的分布趨勢(shì)看,描出的點(diǎn)都大致落在一條直線上。用直線擬合,讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩旁。
本實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)化學(xué)量是各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離和計(jì)數(shù)時(shí)間。
處理數(shù)據(jù)
選擇一條較理想的紙帶,用平均速率取代瞬時(shí)速率的方式得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速率.
實(shí)驗(yàn)推論
小車的速率隨時(shí)間的降低而均勻降低
小車速率隨時(shí)間漸漸減小;相同時(shí)間里,速度增量相同;成正比……
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系解讀
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系時(shí)一個(gè)十分重要的實(shí)驗(yàn),引入控制變量法這一重要的實(shí)驗(yàn)技巧。今天我們來詳盡解說探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?span style="display:none">aQi物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(1)掌握用控制變量法研究數(shù)學(xué)規(guī)律
(2)學(xué)會(huì)借助圖象處理數(shù)據(jù)的方式
(3)驗(yàn)證牛頓第二定律
實(shí)驗(yàn)原理
控制變量法
先控制貨車的質(zhì)量m不變,討論加速度a與力F的關(guān)系;
在控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變,即力F不變,改變貨車的質(zhì)量m,討論加速度a與m的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)步驟
1. 測(cè)量:
用天平測(cè)出貨車的質(zhì)量m,小盤和砝碼的總質(zhì)量M,把數(shù)值記錄出來。
2. 安裝:
按照實(shí)驗(yàn)要求把器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)線系在貨車上。
3.平衡摩擦力:
把長(zhǎng)木板無滑輪的一端墊高一些,平衡摩擦力。
4. 操作:
①把細(xì)繩系在貨車上并繞開滑輪懸掛小盤,先接通電源后放開面包車。打點(diǎn)完成后切斷電源,取下紙帶,在打點(diǎn)的紙帶上標(biāo)記紙帶的號(hào)碼。
②保持貨車的質(zhì)量不變,在小盤 內(nèi)裝入質(zhì)量為M',M'',M'''...的砝碼,重復(fù)步驟4。M',M''物理實(shí)驗(yàn)用小車,M'''...的數(shù)值都要記錄在紙帶上(或表格內(nèi))
③ 用縱座標(biāo)表示加速度,橫座標(biāo)表示力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在座標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),并畫出a-F的圖象。
④保持小盤及砝碼的質(zhì)量不變,在貨車上依次降低砝碼(做好記錄),重復(fù)上述步驟4,用縱座標(biāo)表示加速度a,橫座標(biāo)表示貨車和貨車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù),在座標(biāo)平面上按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn),并畫出a-1/m的圖象。
數(shù)據(jù)處理
(1)利用Δs=aT2及逐差法求a。
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖
根據(jù)前面的推論,可求得加速度,取紙帶上測(cè)得的連續(xù)6個(gè)相同時(shí)間T內(nèi)的位移,
則
所以
由此看出各個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都得到了借助,有效地降低了碰巧偏差,這種方式稱為逐差法。
(2)探究加速度與力的關(guān)系:以a為縱座標(biāo),F(xiàn)為橫座標(biāo),根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點(diǎn),如果這種點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上,說明質(zhì)量一定時(shí)加速度與合力成正比
(3)以a為縱座標(biāo)1/m為橫座標(biāo),描點(diǎn)、連線,如果該線過原點(diǎn),就能判斷a與m成反比。
誤差分析
(1)因?qū)嶒?yàn)原理不健全導(dǎo)致的偏差:本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力m′g取代貨車的拉力,而實(shí)際上貨車所受的拉力要大于小盤和砝碼的總重力。
(2)摩擦力平衡不確切、質(zhì)量檢測(cè)不確切、計(jì)數(shù)點(diǎn)寬度檢測(cè)不確切、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行就會(huì)導(dǎo)致偏差。
注意事項(xiàng)
(1)平衡摩擦力:適當(dāng)墊高木板的右端,使貨車重力沿斜面方向的分力剛好平衡小車和紙帶遭到的阻力。在平衡摩擦力時(shí),不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在貨車上,即不要給貨車加任何牽引力,讓貨車?yán)螯c(diǎn)的紙帶勻速運(yùn)動(dòng)。
(2)整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力后,不管是改變貨車的質(zhì)量還是改變小盤和砝碼的總重量,都不需要重新平衡摩擦力。
(3)每條紙帶必須在滿足貨車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件打出。只有這么,小盤和砝碼的總重力才可視為貨車遭到的拉力。
(4)改變拉力和貨車質(zhì)量后,每次開始時(shí)貨車應(yīng)盡量緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,后釋放貨車,且應(yīng)在貨車抵達(dá)滑輪前按住貨車。
(5)作圖時(shí),要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩旁。
(6)作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比列要選擇適當(dāng)。采用國(guó)際制單位,這樣畫圖時(shí),坐標(biāo)點(diǎn)寬度不至于過密,誤差會(huì)小一些。