一本线高考网 高考备考 高中物理实验:几种常见的测量速度的方法

高中物理实验:几种常见的测量速度的方法

(1)将电磁打点定时器固定在水平工作台上,将纸带穿过限位孔,将复印纸放在定位轴上,压在纸带上;

(2)将电磁打点定时器的两个端子接入8V低压交流电源;

(3)接通电源,用手水平拉动纸带,使纸带沿水平方向移动,纸带上会标出一系列的点,然后立即关闭电源。

2. 数据处理

(1)测量平均速度

在纸上选择一个点作为起始点0,然后每5 个点选择一个计数点,并分别用数字1、2、3、……标记这些计数点;

测量每个计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;

计算相邻两个计数点之间的位移x,并记录相应的时间t;

根据x和t计算相邻计数点之间纸带的平均速度v。

(2)测量瞬时速度

从纸带0起点开始计数,每3点取一个计数点;

测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中;

计算相邻两个计数点之间的位移x,并记录相应的时间t;

根据x和t计算出的速度值可以代表x区间内任意点的瞬时速度。将各计数点的计算速度值记录于表2中。

3. 误差分析

(1)用平均速度代替计数点的瞬时速度会产生误差。为了减少这种误差,应以计数点为中间时间的两个较近点之间的位移x来计算平均速度。

(2)测量计数点之间的位移x会产生误差。减少这种误差的方法:一是在取计数点时,相邻两个计数点之间的距离不能太小;其次,一次性测量每个计数点到起始计数点的距离,然后分别计算每个相邻的计数。点之间的距离。

其他测量瞬时速度的方法

1使用传感器和计算机测量速度

(1)如图1所示,是利用位移传感器测量速度的示意图。该系统由发射器A和接收器B组成。发射器A可以发射红外和超声波信号,接收器B可以接收红外和超声波信号。发射器A固定在被测移动物体上,接收器B固定在桌子或滑轨上。测量时,A同时向B发射红外脉冲和超声波脉冲(即持续时间很短的红外线束和超声波束)。 B接收到红外脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时。根据两者的时间差和空气中的声速,计算机自动计算出A、B之间的距离(红外线的传播时间可以忽略不计)。

经过一小段时间t后,传感器和计算机系统自动进行第二次测量,以获得物体的新位置。计算两个位置差,即物体运动的位移x。系统根据v=x/t计算速度v并显示在屏幕上。所有这些操作都可以在不到1秒的时间内自动完成。由此测得的速度是发射机A在时间t期间的平均速度。但t 很短,通常设置为0.02 s,因此x 与t 的比值可以代表发射器A(即运动物体)此时的瞬时速度。

(2)另一种位移传感器,如图2所示。该系统只有一个不移动的小盒子C。工作时,小盒子C向被测物体D发送短超声波脉冲。脉冲被运动物体反射后被小盒子C接收。根据超声波脉冲发射和接收的时间差以及空气中的声速,可得出小盒子C之间的距离x1、x2、x和t即可得到运动物体D,从而系统可以计算出运动物体D的速度v。

2、利用光电门测量瞬时速度

实验装置如图3所示。一辆小车从一端升高的木板上滑落。木板旁边安装有光电门。 A 管发射光,B 管接收光。当固定在车上的遮光罩穿过光电门时,光线被遮挡,遮挡光线的时间可以直接从记录仪中读取。这段时间就是遮阳板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度x和测量的时间t,可以计算出遮光板通过光电门的平均速度(v=x/t)。由于遮光罩的宽度x很小,因此可以认为这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。

3.利用频闪摄影计算物体的速度

频闪摄影是利用照相技术以一定的间隔对图像进行曝光,从而在胶片上形成等间隔图像的方法。频闪灯用于频闪摄影,等间隔闪烁,如每0.1秒闪烁一次,即每秒闪烁10次。当物体移动时,利用频闪照明,相机可以等间隔地拍摄物体的图像,从而记录物体等间隔到达的位置。以这种方式拍摄的照片称为频闪照片。图4是小球滚下斜坡的频闪照片示意图,每秒闪光10次。照片中每两个相邻小球的图像间隔为0.1秒,从而记录了物体的运动。时间。运动中物体的位移可以用尺子测量。与打点定时器记录的信息相比,频闪灯的闪光频率相当于打点定时器交流电源的频率,同一时间间隔出现的图像相当于打点定时器产生的点标记。点定时器。因此,运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息,也记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度,与分析点定时器产生的磁带时使用的方法相同。

处理实验数据时的注意事项

(1) 平均速度可由v=x/t求得。求瞬时速度时,应取包括该点在内的尽可能短的时间间隔,用平均速度代替瞬时速度。同时要注意两点距离过小造成的测量误差。

(2)注意相邻两个计数点之间的时间间隔,明确周期与频率T=1/f的关系。

(3)请注意,纸带中涉及到的字母和数据,以及数据的含义和单位,均不在国际单位制中,必须转换成国际单位制。

(4)注重题干要求,明确有效数字的保留规则。从左边第一个非零数字到最后一位数字,共有多少位数字,即有多少位有效数字。

用户评论


断秋风

我在高一时做的那个物理实验真难做,原来测试速度还有这么多种方法呢!

    有6位网友表示赞同!


熏染

那次实验后我才发现物理学竟然如此丰富多彩。

    有9位网友表示赞同!


你tm的滚

通过实际操作不同物理实验,我对速度的定义有了深刻的理解和体验。

    有8位网友表示赞同!


巴黎盛开的樱花

第一次做这个实验的时候真的是惊掉下巴,原来速度能够通过不同方式来测量。

    有15位网友表示赞同!


念旧是个瘾。

那个项目让我对应用数学计算物理问题的能力得到了提升。

    有16位网友表示赞同!


孤街浪途

通过这次学习我发现,解决问题不是只有一条路可走。

    有15位网友表示赞同!


红尘滚滚

最有趣的部分是发现实际生活中的许多情况都可以用这些方法来解释。

    有13位网友表示赞同!


颓废i

这样的实验课太实用了!它帮助我将理论与实践更好的连接在一起。

    有18位网友表示赞同!


漫长の人生

我喜欢那堂能亲手尝试各种测速技术的物理课程,感觉学起来很有动力。

    有7位网友表示赞同!


米兰

参加高一物理实验之后,我对如何在物理学领域进行推理思考有了更深的认识。

    有14位网友表示赞同!


哽咽

这次做实验的经历是我整个高中生涯中最深刻的科学体验之一。

    有5位网友表示赞同!


执念,爱

这个系列的操作让我学会了如何在复杂的物理问题中找到简化方法。

    有8位网友表示赞同!


铁树不曾开花

那个测速度的方法集合帮助我构建了更全面的物理理解框架。

    有9位网友表示赞同!


红尘烟雨

高一学生可以通过这些实验,更好地理解物理学的基本定律。

    有15位网友表示赞同!


陌離

这次课程为我打开了对物理学世界的好奇心之门。

    有12位网友表示赞同!


矜暮

我学到了不同方法背后的原理,同时也增强了我的动手能力。

    有15位网友表示赞同!


搞搞嗎妹妹

那个物理实验让我意识到学习的最好途径之一就是实际操作。

    有5位网友表示赞同!


凝残月

高一时那次测速度实验经历将我对速度和物理测量的概念深入到了一个新的阶段。

    有18位网友表示赞同!


容纳我ii

通过高一物理课中关于测速的不同方法的学习,我发现了科学探究的乐趣。

    有12位网友表示赞同!


青衫故人

这个过程让我体验了不同科学思维的实践方法是如何相互关联的。

    有19位网友表示赞同!

本文来自网络,不代表一本线高考网立场,转载请注明出处:https://www.yibenxian.com/beikao/65743.html
上一篇
下一篇
联系我们

联系我们

返回顶部