14實(shí)驗(yàn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度１-展示頁(yè)
2024-09-03 14:25本頁(yè)面
【正文】 可以體現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)的快慢．今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)速度的方法，并用圖象把這些速度形象地表示出來(lái)． 一、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 教師布置學(xué)生對(duì)照儀器看說(shuō)明書(shū)，引導(dǎo)學(xué) 生注意其重點(diǎn)：觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說(shuō)明書(shū)，明確電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法． 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，如圖 1— 4— 1 所示．工作電壓為 4 V～ 6 V．當(dāng)電源的頻率是 50 Hz時(shí)，它每隔 s打一次點(diǎn)．通電以前，把紙帶穿過(guò)限位孔，再把 套在軸上的復(fù)寫(xiě)紙片壓在紙帶的上面．當(dāng)接通電源時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使振動(dòng)片 (由彈簧鋼制成 )磁化，振動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場(chǎng)中．由于振動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變面不斷變化，在永久磁鐵的磁場(chǎng)作用下，振動(dòng)片將上下振動(dòng)，其振動(dòng) 周期與線圈中的電流變化局期一致，即為 ．位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)起來(lái)，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng)，振針就在紙帶上打出一系列小點(diǎn) 。若使用 50 Hz 的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0． 。 [交流與討論 ] 從原理上考慮，電火花計(jì)時(shí)器跟電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，哪個(gè)更好些，誤差可能會(huì)更小 ? 生：電火花計(jì)時(shí)器可能會(huì)更好些，因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器中振針和紙帶間的摩擦?xí)笮? 教師評(píng)論并系統(tǒng)總結(jié)． 師：電火花計(jì)時(shí)器使用中運(yùn)動(dòng)阻力極小，這種極小阻力來(lái)自于紙帶運(yùn)動(dòng)的本身，而不是打點(diǎn)產(chǎn)生的，因而系統(tǒng)誤差小，計(jì)時(shí)精度與交流電源頻率的穩(wěn)定程度一致 (脈沖周期不大于 50181。A)． 師：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能記錄哪些信息 ? 生：時(shí)間和位移． 下面的時(shí)間交給學(xué)生自主探究． (課堂訓(xùn)練 ) 出示例題：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于????????????? ( ) A．交流電壓的高低 B．交流電的頻率 C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D．振針與復(fù)寫(xiě)紙間的距離 答案： B 解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期，即振針擊打復(fù)寫(xiě)紙和紙帶的周期，從它利用電磁感應(yīng)打點(diǎn)的原理可知，振針是由振片帶動(dòng)振動(dòng)的，而振片上下振動(dòng)的周期就是線圈中磁 場(chǎng)變化的周期，與所用交流電源的電流方向變化周期相對(duì)應(yīng)．也就是交流電的周期，等于交流電的頻率的倒數(shù)，即若使用電源的頻率為 50Hz，則交流電的周期為1/50s＝ 0． 02s．我國(guó)使用的交流電的頻倒數(shù)，即若使用電源的頻率為 50Hz，則交流電的周期為頻 率統(tǒng)一為 50 Hz。 問(wèn)題 2．振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪些原因 ?怎樣調(diào)整 ? 生 1：可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動(dòng)片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù)其原來(lái)位置． 生 2：可能是復(fù)寫(xiě)紙?jiān)摀Q新的了． 生 3：可能是振動(dòng)片的振幅太小，可調(diào)整振動(dòng)片的位置． 生 4：可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，直到打出點(diǎn)為止． 生 5：我選的電壓在 4 V和 6 V的情況下，打點(diǎn)的清晰度有點(diǎn)差別，電壓高的時(shí)候稍清晰，所以可調(diào)高一點(diǎn)電壓． 問(wèn)題 3．開(kāi)啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源，這樣做有什么好處 ? 生：因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的，故長(zhǎng)期工作可能會(huì)因線圈發(fā)熱而損壞． 投影展示：電火花計(jì)時(shí)器的紙帶安裝方法 (讓學(xué)生閱讀 )： 使用電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)，安裝紙帶的方法有兩種，一種是用一條紙帶從墨粉盤下穿過(guò)，打點(diǎn)時(shí)墨粉盤不隨紙帶轉(zhuǎn)動(dòng)，電火花只將墨粉盤上某一位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，打出的點(diǎn)跡顏色較淡，打過(guò)一條紙帶后要將墨粉盤轉(zhuǎn)一角度再打另一條紙帶．學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用這一方法．另一種是用兩條紙帶，將墨粉盤夾在中間，拖動(dòng)紙帶時(shí)由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉盤會(huì)隨紙帶轉(zhuǎn)動(dòng)，電火花將墨粉盤上不同位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，所以打出的點(diǎn)跡顏色較重．墨粉盤上面的一條紙帶沒(méi)有點(diǎn)跡，可重復(fù)使用．用一條紙帶打點(diǎn)時(shí)，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦阻力較小，用兩條紙帶打點(diǎn)時(shí)摩擦阻力較大．不管用哪種方法，打完紙帶后應(yīng)立即切斷電源． 師：處理紙帶時(shí)，從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)。 4— 3 所示每條紙帶記錄的物體的運(yùn)動(dòng)
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