实验 1.3 练习使用打点计时器

〔 目 的 〕 1.初步学会使用打点计时器。

  1. 用打点计时器研究匀速直线运动。

〔器材〕长木板、小车、纸带、打点计时器、复写纸片、导线两根、低压交流电源、刻度尺。

打点计时器是一种计时仪器。它使用的是电压为 6V、频率为 50Hz 的交流电源,每隔 0.02s 打点一次。打点计时器的构造如图 1-9 所示。通电以前,先将纸带穿过限位孔,再把套在定位轴上的圆形复写纸片压在纸带上。接通电源,振针就跟着振片上下振动,在运动的纸带上打出一系列的点。

由于打点计时器打点的时间间隔是 0.02s,因此打在纸带上一系列的点,记录了纸带运动的时间。当纸带跟运动物体连接在一起时,纸带上的点也就相应地表示运动物体在不同时刻的位置,从而可以得出运动物体的时间与路程的关系。

〔步骤〕 1.把打点计时器固定在长木板的一端,纸带穿过限位孔,复写纸片

套在定位轴上并压住纸带,接上 6V 交流电源。2.把长木板放置在桌面上,一端垫垫片(图 1-10),使小车沿长木

板的运动尽可能接近匀速直线运动。然后把小车靠近打点计时器并夹上纸带。

  1. 接通电源,让小车沿长木板运动,打点计时器就在纸带上打下一系列间隔均匀的点。

  2. 取下纸带,用刻度尺测量从不同点起,相同点数间的距离三次[图

1-11(a)];从同一点起,不同点数间的距离三次[图 1-11(b)]。

〔结果〕打点计时器检验的结果表明做匀速直线运动物体的特征是

物体运动速度的大小差别很大。速度最大的是真空中的光速 c=3× 108m/s。我国自行设计和制造的 F-8 型喷气式飞机(图 1-12),它的速度可达声速的 2.2 倍。通常自行车的速度是 5m/s,但在竞赛时速度要大得多。例如在第十一届亚洲运动会上,我国运动员创造的女子自行车

(km)世界纪录是 1min13.899s,速度的大小约 13.5m/s。有些物体的运动速度很小,小得难以觉察,例如我国的珠穆朗玛峰平均每年上升 3mm。