1、第 2 节 匀变速直线运动的实验探究问题导思【计时器的工作原理】常用的计时器有打点计时器和电火花计时器两类，是用来记录时间时间的仪器。（1）打点计时器是一种使用 低压交流电源的计时器，（如上左图）其工作电压为46V。当电源频率为 50Hz，它每 隔 0.02s 打一个点。把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面，通电 后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动起来 ，当物体拖着纸带运动时，振针就在纸带上打出一系列的点 ，这些点记录了运动物体的位置，也记录了发生这些位移所用的时间。这就为我们定量地研究物体的运动情况提供了方便。（2）电火花计时器是利
2、用火花放电在纸带上打出小孔，从而显示出电迹的计时器（如上右图）使用时，墨粉纸盘轴上，并夹在两条纸带之间，接通 220V 交流电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正相的放电计、墨粉纸盘到负相的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带 1 上就打出一列电迹，电源频率 50Hz 时，它每隔 0.02s 打一个点。【纸带求匀速直线运动的加速度的方法（1）逐差法：如下左图所示，根据 ，同理， 这样利用 可以求出 三个加速度值，再算出 的平均值 ，即为 我们所 求匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用测量的数据 以减小偶然误差。（ 2）v-t 图象法：根据匀变速直线
3、运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即 ，求出打出第 n 个计数点时纸带的瞬时速度如上右图所示，再作出 v-t 图象，图线的斜率 ，即为匀变速直线运动物体的加速度 a.【频闪照相】频闪照相：可以侧线户物体在做匀变速直线运动时每隔相等时间间隔的维护子，对数据进行研究、分析、处理等，就可以发现它们是否遵循匀变速直线运动的规律，达到研究的目的，深刻体会匀变速直线运动的基本特点和运动过场 的形成，处理方法同上观察、测量数据以及对数据进行研究、分析、处理等，是物理学告诉发展的基础，学重大发明发现，都来源于实验观察、数据测量及研究、分析、处理。例题解 析例 1 在研究匀变速直线运动规律
4、的实验中，小车拖车纸带运动，每秒打点 50 次的打点计时器打出的纸带如下图所示，选出 A、 B、C、D、E 共 5个计树点，每相邻两点间 4 个实验点（图中未画出）。以 A 点为起点量出的到各点计数点的位移，已经在图上，求：（1）AE 段的平均速度；（2）C 点的瞬时速度；（3）小车运动的加速度 a。解析：（1）AE 段的瞬时速度由公式 。根据题意，AE 段的位移 ，所用时间 t=0.1s，则： （2） C 点是 AE 段的时间中点，对匀变速直线 运动来水，C 点的瞬时速度等于该段的平均速度，所以（3）根据上图所示，有： AB、BC、CD、DE 各段所用时间 T=0.1s，由 可得： 说明：此题目中各计数点间相邻位移差恰好相等，如果不相等，则应该利用逐差法 ，求得 由 求得 ，再由 求得加速度的平均值。
