打点计时器公式
高中物理小车打点计时器实验计算方法

高中物理小车打点计时器实验计算方法在高中物理课程中,小车打点计时器实验是一个常见的实践项目。
这个实验旨在通过测量小车在不同斜度的斜面上滚动的时间,来研究运动学中的加速度和速度的关系。
首先,我们需要准备实验材料。
我们需要一个带有刻度的斜面、一个小车、一个计时器和一些物体来增加小车的质量。
接下来,我们将斜面倾斜到一个适当的角度,并将小车放置在斜面的顶端。
确保小车的起始位置是水平的,以避免初始速度。
在开始实验之前,我们需要确保计时器的准确性。
我们可以通过将计时器置于静止状态,并观察计时器读数是否为零来验证计时器的准确性。
一旦准备好,我们可以开始实验了。
我们将小车释放,同时启动计时器,并记录小车到达斜面底部所用的时间。
重复实验多次,以获得更准确的结果。
在进行实验时,我们可以使用以下公式来计算小车的加速度:
a = 2h / t^2
其中,a是小车的加速度,h是斜面的高度,t是小车滚动到底部所用的时间。
通过测量不同斜度的斜面上小车的滚动时间,我们可以绘制出小车的速度-时间图和加速度-时间图。
根据这些图形,我们可以验证运动学中的一些基本概念,如匀加速度、匀速直线运动等。
需要注意的是,在实验中,我们应该尽量减小误差。
我们可以通过使用光电门等精确的测量设备来提高实验的准确性。
另外,在进行数据处理时,我们可以使用平均值来减小随机误差的影响。
综上所述,小车打点计时器实验是一个有趣且具有教育意义的实验项目。
通过这个实验,我们可以深入理解速度和加速度的概念,并学会使用物理学的方法来计算和分析实验数据。
打点计时器瞬时速度的计算公式

打点计时器瞬时速度的计算公式打点计时器是一种常用的测量时间的工具。
它通过记录物体经过两个或多个点的时间差来估算物体的瞬时速度。
在物理学中,瞬时速度是指物体在某一瞬间的瞬时速度。
本文将介绍打点计时器瞬时速度的计算公式以及相关内容。
一、打点计时器瞬时速度的计算公式打点计时器瞬时速度的计算公式可以通过以下步骤得出:1. 首先,选择一个起点和终点。
起点是物体开始运动的位置,终点是物体结束运动的位置。
2. 在起点和终点之间选择一个或多个点,作为记录点。
这些点的位置应尽可能接近于物体在该瞬间的位置。
3. 使用打点计时器记录物体经过每个记录点的时间。
打点计时器可以是手动的,也可以是自动的。
4. 根据记录的时间差计算物体在每个记录点的瞬时速度。
速度的计算公式为:速度=距离/时间。
5. 对于每个记录点,重复步骤4,得到物体在该点的瞬时速度。
6. 将所有记录点的瞬时速度进行整合,得到物体在整个运动过程中的瞬时速度变化。
二、打点计时器瞬时速度的应用打点计时器瞬时速度的计算公式在物理学和工程学中有着广泛的应用。
以下是一些应用实例:1. 运动学研究:打点计时器瞬时速度的计算公式可以用于研究物体的运动规律。
通过记录物体在不同时间点的瞬时速度,可以得出物体在不同时刻的加速度、位移等运动参数。
2. 交通工程:打点计时器瞬时速度的计算公式可以用于交通流量调查和交通信号优化。
通过记录车辆经过某个点的时间,可以估算出车辆在该点的瞬时速度,从而评估道路的通行能力和交通状况。
3. 运动训练:打点计时器瞬时速度的计算公式可以用于运动员的训练和竞技分析。
通过记录运动员在不同训练阶段和比赛阶段的瞬时速度,可以评估运动员的运动能力和技术水平,从而指导训练和制定竞技策略。
4. 物流管理:打点计时器瞬时速度的计算公式可以用于物流过程中的运输效率评估和优化。
通过记录货物在不同节点的瞬时速度,可以分析货物的运输时间和运输效率,从而提高物流运输的效益。
5. 航空航天:打点计时器瞬时速度的计算公式可以用于飞行器的轨迹规划和导航控制。
打点计时器及相关实验1

精品教育学科导学案教师:学生: 日期: 年月日时段: 课题学情分析提高综合基础能力学习目标与为学生找到合适的学习方法考点分析学习重点运用合适的解题方法解题学习难点快速熟练的解题学习方法讲解与练习个性化辅导过程打点计时器的使用及相关实验(一)一.两种打点计时器(一)两种计时器的结构图电磁打点计时器电磁打点计时器:它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
当接通6 V以下低压交流电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
电火花计时器电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。
当接通220 V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50 Hz 时,它也是每隔0.02 s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
(二)两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器电源性质6V以下交流电源220V交流电源打点频率打点时间间隔0.02s,频率50hz 打点时间间隔0.02s,频率50hz打点方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦;振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,摩擦阻力比电磁打点计时器小纸带使用1条纸带2条纸带(墨粉盘在纸带中间)误差分析电火花计时器比电磁打点计时器更精确(三)打点计时器的故障、原因及调整现象原因调节的方法打点不清晰 1.振针过高2.电压太低,振幅太小3.复写纸用的太久4.把振针适当调低5.提高电压6.换新的复写纸打的不是点,是短线7.振针过低8.所加电压太高,使振幅过大9.把振针适当调高一些10.适当调低电压打双点 1.振针松动11.1.把振针固定好二.实验1:练习使用打点计时器(一)实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上。
打点计时器注意事项和公式总结

打点计时器测速度和加速度(重力加速度)实验注意事项以及公式推导
根据实验,测量出实验数据:
涉及到的公式
1 某一点的速度V=(S1+S2)/2T
2 加速度求解公式:逐差法
任意相邻两段计数点距离如果是相邻情况,那么m-n=1 3根据图象求解加速度
注意事项:
1.开始要把小车或物体停在打点计时器处,再让小车运动,以便在只带上打下足够的点
2.先接通电源,再放开小车,为的是打点计时器工作稳定以后,打点更清晰
3.选择点迹清晰的纸袋,在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点,并做好标记供分析使用
4.将打完点的纸带放在水平桌面上,用米尺测量任意计数点到基准点之间的距离
5.小车的加速度适当大些,这样可以减少长度测量上带来的误差,一般是50cm上取7-8个清晰的点
6.纸袋运动时,不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
7.若让小车在水平方向上运动,应该适当的增加一点地面与木板之间的夹角,为了抵消小车运动时与地面的摩擦力而带来的误差
8.一般情况下为了减少仪器误差,都是用电火花打点计时器。
小车实验计算加速度的公式

小车实验计算加速度的公式
1. 打点计时器测加速度(人教版必修1实验)
- 原理。
- 根据匀变速直线运动的规律,在连续相等时间间隔T内的位移之差Δ x = x_n + 1-x_n是一个常数,且a=(Δ x)/(T^2)。
- 例如,纸带上有A、B、C、D、E等点,相邻两点间时间间隔为T,
x_AB、x_BC、x_CD、x_DE为相邻两点间的位移。
- 则Δ x = x_BC-x_AB=x_CD-x_BC=x_DE-x_CD,加速度a = (Δ x)/(T^2)。
- 数据处理。
- 一般测量出多组相邻位移x_1、x_2、x_3·s。
- 先计算出Δ x_1=x_2-x_1,Δ x_2=x_3-x_2·s。
- 再求Δ x的平均值¯Δ x,最后根据a=frac{¯Δ x}{T^2}计算加速度。
2. 根据速度 - 时间图像求加速度(人教版必修1)
- 原理。
- 如果作出小车做直线运动的v - t图像是一条倾斜的直线,根据加速度的定义a=(Δ v)/(Δ t)。
- 在v - t图像中,直线的斜率k=(Δ v)/(Δ t)就等于加速度a。
- 数据处理。
- 首先确定图像上两个点(t_1,v_1)和(t_2,v_2)。
- 然后根据a=frac{v_2-v_1}{t_2-t_1}计算加速度。
物理学考必记公式

高中物理学考必记公式一、运动学基本公式1.匀变速直线运动基本公式:速度公式(无位移): 位移公式(无末速度): 速度位移公式(无时间): 均速位移公式(无加速度)t vv x ⋅+=20 2、计算平均速度总总t x v ∆∆=【计算所有运动的平均速度】 【只能算匀变速运动的平均速度】 3、打点计时器(1)两种打点计时器(a )电磁打点计时器:工作电压(4~6V )使用交流电,频率50Hz 时每0.02s 打一个点 (b )电火花打点计时器:工作电压(220v )使用交流电,频率50Hz 时每0.02s 打一个点 【计数点要看清是相邻的点(间隔0.02s )还是每隔5个点取一个计数点(间隔0.1s)】 (2)纸带分析(a )求某点速度公式:t x v v t 22==【会根据纸带计算某个计数点的瞬时速度】2B AB BC T υ+=,2C BC CDTυ+=(b) 求加速度公式:2C B CD BCa T T υυ--==4、位移-时间图象(1)横坐标表示时间,纵坐标表示位移。
图线不表示轨迹。
(2)斜率表示速度的大小和方向。
切线的斜率at v v +=02021at t v x +=ax v v 222=-22t v v v v =+=表示某时刻物体速度的大小和方向。
(3)横截距表示物体出发的时刻,纵截距表示零时刻物体的出发位置。
5、速度-时间图象(1)横坐标表时间,纵坐标表速度。
图线表示速度随时间的变化关系。
(2)斜率表示加速度的大小和方向。
切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。
(3)图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向(横轴上方为正,下方为负)。
二、力学基本规律1、不同种类的力的特点(1)重力:mg G =【2r GMg ∝,↓↑g r ,,在地球两极g 最大,在赤道g 最小】 (2) 弹力: x k F ⋅= 【弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身决定的,与它受不受力以及在弹性限度内受力的大小无关】 (3) 滑动摩擦力 N F F ⋅=μ;【F N 是接触面间的正压力,不一定是mg 】静摩擦力F 静 :0~F max ,【用力的平衡或动力学观点来分析】2.合力:2121F F F F F +≤≤-合 【力的合成与分解:满足平行四边形定则】三、牛顿运动定律(1)惯性:【只和质量有关,与运动状态无关】 (2)F 合=ma 【用此公式时,要对物体做受力分析】 (3)作用力和反作用力:大小相等、方向相反、性质相同、同时产生同时消失,作用在不同的物体上(这是与平衡力最明显的区别)【简记:“二力二物”,平衡力:“二力一物”】(4)运用牛顿运动定律解题(切记:一定要先求出加速度)(5)作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在同一条直线、两个不同的物体上,不能相互抵消(6)在物理力学中,选定长度、质量和时间的单位作为基本单位四、曲线运动1.曲线运动的速度:与曲线的切线方向相同曲线运动的条件:合外力与速度不在同一直线上【合外力指向轨迹凹侧】 2.平抛运动:【特点:初速度沿水平方向,物体只受重力,加速度a=g 恒定不变,平抛运动是匀变速曲线运动】水平方向匀速直线运动:00 ,v v t v x x ==竖直方向自由落体运动:221gt y = , gh gt v y 2== , 经时间t 时的速度:22022)(gt v v v v y x t +=+=、合位移22y x s +=平抛运动时间:gh t 2=(t 取决于下落高度,与初速度无关) 3.匀速圆周运动 (1)线速度:Tr t s v ⋅==π2 (2)角速度:2tTθπω==(3)r v ⋅=ω(4)向心加速度:2222v 4a r r v r T πωω====⋅ 周期:22r T v ππω== (5)向心力:2222v 4F m a m m r m r r Tπω=⋅===【匀速圆周运动中保持不变的物理量】:角速度、周期、频率、线速度的大小(线速度变化,因为它的方向变化)(匀速圆周运动是变加速曲线运动,因为它的加速度方向在不断变化)对于两个做圆周运动的质点,同轴盘转动角速度(或周期)相等,同边缘转动(同皮带传动)线速度大小相等。
打点计时器公式

打点计时器公式
打点计时器常用公式:V=(S1+S2)/2T。
打点计时器是一种测量短暂时间的工具。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。
研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动频率。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压小于6V,一般是4~6V,电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点。
即一秒打50个点。
电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出墨迹而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
电火花计时器工作时,纸带运动所受到的阻力比较小,它比电磁打点计时器实验误差小。
电火花打点原理:交流电的电源电压大小会周期性改变,当电压值达到较大时,就会放出电火花,于是电火花会周期性出现,由于纸张不导电,所以不能将电火花吸引在纸面上,而作为导体的碳膜就起到了“引雷”的作用,将印记“打”在纸带上。
高一物理打点计时器公式

高一物理打点计时器公式打点计时器是物理实验中常用的一种仪器,用于测量物体运动的时间。
在高一物理学习中,我们常常会遇到打点计时器的使用,因此了解打点计时器的原理和相关公式是非常重要的。
打点计时器的工作原理是通过红外线传感器来检测物体通过的时间间隔。
当物体经过红外线传感器时,会遮挡住红外线,从而使传感器感应到光的变化。
打点计时器会记录下物体通过传感器的时间,从而得出物体的速度、加速度等相关信息。
打点计时器的公式主要包括以下几个方面:1. 时间间隔公式:打点计时器用来测量物体通过的时间间隔,时间间隔公式可以表示为Δt = t2 - t1,其中Δt表示时间间隔,t2表示物体通过传感器的结束时间,t1表示物体通过传感器的起始时间。
通过测量时间间隔,我们可以计算出物体的速度、加速度等运动参数。
2. 平均速度公式:在实验中,我们常常需要测量物体的平均速度。
平均速度公式可以表示为v = Δx / Δt,其中v表示平均速度,Δx 表示物体通过传感器的距离,Δt表示物体通过传感器的时间间隔。
通过测量距离和时间间隔,我们可以计算出物体的平均速度。
3. 加速度公式:在某些实验中,我们还需要测量物体的加速度。
加速度公式可以表示为a = Δv / Δt,其中a表示加速度,Δv表示物体速度的变化量,Δt表示时间间隔。
通过测量速度的变化和时间间隔,我们可以计算出物体的加速度。
4. 自由落体公式:在研究自由落体运动时,我们常常会用到自由落体公式。
自由落体公式可以表示为h = 1/2gt^2,其中h表示自由落体的高度,g表示重力加速度,t表示物体下落的时间。
通过测量物体下落的时间,我们可以计算出物体的下落高度。
除了上述公式外,打点计时器的使用还需要注意一些实验技巧和注意事项。
首先,我们要保证打点计时器的传感器正常工作,确保传感器对物体通过的检测准确无误。
其次,我们要合理安排物体通过传感器的距离和时间间隔,以保证实验数据的准确性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计时基准都是取自家用电的周期,在我国每两个点之间的时间间隔为0.02秒,因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法,并可与斜面小车、轨道小车等配套使用.电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点。
即一秒打50个点。
使用220V交流电压,当频率为50Hz 时,它每隔0.02s打一次点
1、自由落体运动初始点的分析:看纸带的前两个点的距离是否接近2mm,接近2mm的纸带才是由静止开始的自由落体运动实验纸带。
2.实验纸带是否研究匀变速运动的分析:测量纸带上相邻各点的距离之差是否相等,若相等就是匀变速运动,否则就不是;即匀变速运动的纸带相邻两点的距离差满足s(n+1)-s(n)=aT^2
3.计算匀变速运动中某点瞬时速度;由匀变速运动物体在某段位移的平均速度等于物体在该段位移中点时刻的瞬时速度;即V(n)=[s(n)+s(n+1)]/2t
s(n)指第N-1个计时点到第N个计时点的位移,s(n+1)指第N个计时点到第N+1个计时点的位移,[s(n)+s(n+1)]指第N-1个计时点到第N+1个计时点的位移(即把要求的点包括在了他们中间即N处),t指发生两个相邻计数点(N-1到N,N到N+1)之间的时间间隔.2T就是时间间隔总和
4.计算匀变速运动的加速度:
(1)理想纸带的加速度计算:由于理想纸带描述的相邻两个计数点间的距离之差完全相等,即有:S2-S1=S3-S2=…=S(n)-S(n-1)=△S=aT^2;故其加速度a=△S/T^2
(2)实际的实验纸带加速度计算:由于实验过程中存在一定的误差,导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等,为减小计算加速度时产生的偶然误差,采用隔位分析法计算,可以减小运算量,方法是,用S1,S2,S3.......表示相邻计数点的距离,两计数点间的时间间隔为T,根据△S=aT^2有
S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3a1*T^2
同理S5-S2=S6-S3=3a2*T^2
求出a1=(S4-S1)/3T^2 a2=(S5-S2)/3T^2 a3=(S6-S3)/3T^2
再求平均值计算加速度:a=(a1+a2+a3)/3
打点计时器一般就求解两个量:
1、某一点的速度,把该点当做某一段的中间时刻,那么这一点的速度等于这一段的平均速度,公式就是v=x/t,x是这一段的总位移,t是总时间,一般取这一点前后两个点。
2、求解a,用的方法是逐差法,公式:相邻相等时间内通过的位移差=at^2,这要分两种情况,当给出的纸带上,位移差都相等时,直接用这个公式,当位移差都不相等时,要稍微复杂一些,过程就是:把纸带平均分为前后两段,比如一共有六个S,s1,s2,s3,s4,s5,s6,那么s1、s2、s3分一组,后面分一组,用a=(s4+s5+s6-s1-s2-s3)/nt^2,其中n等于4+5+6-(1+2+3),运算方法和分子的角标一样,时间t是一个S的时间。
一般打点计时器会出一个刻度尺,
若设有A B C三个点A到B的距离为S1,B到C的距离为S2,打下S1所用时间等于打下S2所用时间.(S2>S1,时间相同是因为有加速度,速度在增大)
而交流电的频率为50HZ,所以每隔0.02秒打下一个点一般以5个间隔为一段S(5个间隔是指,打下每一段S所用的时间均为0.02*5=01秒即为一个T)
而两段S所用时间相同有个定则是:(一段时间内
的平均速度等于时间中点的瞬时速度)
所以有例如:(S1+S2)/2T 即为B点的瞬时速度。