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物理打點計時器實驗,電磁與電火花打點計時器對比

  • 物理
  • 2024-06-25

物理打點計時器實驗?打點計時器實驗的數據處理技巧那么,物理打點計時器實驗?一起來了解一下吧。

打點計時器是一種廣泛應用于物理學實驗中的設備,主要用于測量短暫的時間間隔和記錄物體運動的位置。它的工作原理是利用電火花在紙帶上產生點跡,從而記錄物體運動的時間和位置信息。我們可以了解到打點計時器的基本結構、工作原理、實驗步驟以及數據分析等方面的內容。

打點計時器的基本結構和工作原理

打點計時器主要有兩種類型:電磁打點計時器和電火花打點計時器。電磁打點計時器主要由電磁式振針結構組成,當線圈通以50Hz的交變電流時,產生的交變磁場使振動片磁化,并在一端裝有的打點針上產生振動,當紙帶從針尖下通過時,便打上一系列點。相鄰點之間對應的時間為0.02s。電火花打點計時器則利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡。當接通220V交流電源,按下脈沖輸出開關時,計時器發出的脈沖電流經接正極的放電針、紙帶、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸,在紙帶上形成小孔。

打點計時器的實驗步驟

自由落體運動實驗

將打點計時器按照圖所示安裝在鐵架臺上,把電源插頭接到220V電源插座上。

取大約0.6m長的紙帶一條,把紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔,用掛有重物的夾子夾住,用手把紙帶的另一端豎直提起,使夾子停靠貼近在打點計時器的下端。

接通電源開關,果斷松開紙帶,讓重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列計時點。

從夾子上取下紙帶,觀察紙帶上的計時點是否清晰,如果不夠清晰,再重復實驗。

挑選點跡清晰的紙帶,測出六段位移長度,用逐差法計算加速度的值。

水平運動加速度實驗

把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接電路。

把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過打點計時器,紙帶一端固定在小車后。

把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點。

換上新紙帶,重復實驗三次。

從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭一些比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個開始點,確定好計數點。 測出六段位移長度,用逐差法計算加速度的值。

數據處理和實驗結果分析

在實驗中得到的數據通常需要進行處理才能得出結論。例如,在自由落體運動的實驗中,可以根據公式(a={(S_6-S_3)+(S_5-S_2)+(S_4-S_1)}/3T^2)計算加速度的值。而在水平運動的實驗中,則可以根據同樣的公式計算加速度。

結論與實驗心得

以上就是物理打點計時器實驗的全部內容,打點計時器實驗的數據處理技巧。

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