一、实验目的
(1)测量小车的瞬时速度。
(2)判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。
(3)学习使用打点计时器。
二、实验器材
电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、低压交流电源(或220 V交流电源)、纸带、长木板(或者轨道)、U形夹、小车、毫米刻度尺。
长木板的作用是什么？
提示：形成斜面，便于测量小车的瞬时速度。
三、实验原理与设计
1．实验原理：
(1)电磁打点计时器的测量原理：纸带穿过打点计时器在物体带动下运动时，上下振动的振针便会通过复写纸在纸带上留下一系列小点，相邻两点对应的时间为0.02 s。
(2)可测物理量：相邻两点之间的距离可以用刻度尺测量，这样打点计时器既记录了时间，又记录了对应的位移。由此可获知物体运动的速度等。
2．实验设计：
(1)利用两种打点计时器。
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电火花打点计时器
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电磁打点计时器
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结构
图示
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工作
电压
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220 V交流电
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4～6 V交流电
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打点
方式
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周期性产生电火花
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振针周期性上下振动
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打点
周期
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0.02 s
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0.02 s
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记录
信息
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位移、时间
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(2)利用频闪照相法。
①频闪照相法：利用照相技术，每隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相同时间的频闪照片的方法。
②频闪灯：每隔相等时间闪光一次，如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。
③频闪照片：利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出运动物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
④记录信息：物体运动的时间和位移。
(3)瞬时速度的求法及匀变速直线运动的判断。
①利用平均速度v＝，当Δt很短时，可以近似认为平均速度等于t时刻的瞬时速度，利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动。
②利用Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2判断物体是否做匀变速直线运动。
四、实验步骤
(1)将打点计时器固定在长木板的一端，并用垫片垫高此端，使木板倾斜。
(2)连接好打点计时器的电路(注意此过程中要断开开关)。
(3)将纸带穿过打点计时器，连接在小车后面，并使小车靠近打点计时器。
(4)闭合电路开关，稍后(打点稳定后)释放小车，打完纸带后立即关闭电源。
(5)更换纸带，重复操作三次。
(6)选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点作为开始点，选择相隔0.1 s的若干个计数点进行长度测量，并将数据填入设计好的表格中。
