用打点计时器测速度范文第1篇

[关键词] 烟尘 烟尘测试仪 微电脑技术应用

随着科学技术的进步，监测分析仪器自动化、智能化、网络化水平不断提高，应用十分广泛的烟尘测试仪、色谱仪等，不仅具有自动取样、自动控制测试、数据处理功能，还具有自校正、自诊断及连网功能。这种建立在专门系统理论基础上的智能系统，代表了新一代分析仪器的发展方向。

烟尘采样方法原则要求必须是等速采样，即气体进入采样嘴的气流速度Vn应与采样点的烟气流速Vs相等（见图1），其相对误差应在10％以内，采样速度大于或小于采样点的烟气流速都将使采样结果产生偏差。以往烟尘采样都采用皮托管平衡、静压平衡等采样方法，这些方法计算步骤繁杂，采样时都要采用手动调节采样流量来跟踪烟气流速，往往当工况发生变化时，手动调节流量无法跟踪烟气流速，不能满足等速采样的要求，造成结果偏差。微电脑烟尘平行采样仪是采用传感器技术与计算机技术紧密结合研制的烟尘监测仪，仪器可自动跟踪烟气流速等速采样、数据自动计算处理等，更科学、更准确地提供结果。经过一段时间的使用，取得了良好的效果。

1 工作原理

微电脑烟尘平行采样仪采用国际先进技术并结合环境监测中广泛应用的皮托管平行采样自动等速跟踪原理，结合传感器及计算机技术实现了烟尘采样的自动化。仪器的计算机测控系统根据各种传感器检测到的静压、动压、温度及含湿量等参数，计算出烟气流速，根据烟气流速计算出等速采样的流量，计算机测控系统将该流量与流量传感器检测到的实际抽气流量相比较，计算出相应当最佳控制量，由控制电路调整抽气泵的抽气能力，使实际流量趋向于等速采样流量。与此同时，计算机测控系统根据检测到的流量计前温度和压力自动将实际采样体积换算为标况采样体积，各项参数按需要进行显示、存储、打印。计算机测控系统作为整机控制的中枢，还负责采样的定时控制以及监控采样泵和整机电路系统的运行状况，出现异常自动采取相应保护措施并报警。

2 主要特点

2.1 微电脑烟尘平行采样仪采用进口高精度微压传感器、温度传感器及微处理器，全部参数实现程序控制，可现场输出等速采样结果。

2.2 由皮托管测量动压，根据现场实测排气温度，自动计算排气流量，并自动连续跟踪排气流量，实现等速采样。

2.3 利用先进的计算机数据处理系统，采用干湿球法和温度传感器自动检测排气含湿量以及传感器检测的动压，自动计算自己最佳采样嘴直径，并自动参入等速计算。

2.4 仪器采用双CPU结构，CPU之间相对独立，互相监视对方的工作状态，发现错误及时修正；CPU之间采用数字通信技术，输入输出通道全部采用光电隔离，电源电路采用多次滤波，A/D转换采用硬件滤波与数字滤波结合的方式，使仪器在强干扰条件下得以正常工作。

2.5 微电脑烟尘平行采样仪具有较强的数据处理功能和数据存储功能，配有通讯接口可实现人机对话。专门设计的Windows环境下的数据库软件，可将仪器测量的采样数据直接传送到微机内进行处理、存储、查询、打印。

2.6 微电脑烟尘平行采样仪软件设计采用240×128点阵STN型液晶显示屏，视角可在0～135度范围内任意调节配以自动背光照明，达到良好的视觉效果。操作采用中文菜单图文显示，可以借助丰富的在线操作提示直接操作，极大减轻了操作人员的负担。软件设计中还有以下功能：（1）自动监测电源状态，停电自动保存工作数据，来电后可从停电处恢复采样的功能。（2）采样数据自动存储功能及设置参数自动记忆功能。（3）故障自动保护功能：自动监测采样泵的工作状态，遇到故障自动保护。（4）软件标定功能：通过键盘即可对仪器测量的各项参数进行标定。（5）密码保护功能：可以选择在启动仪器时启用密码保护，以保证仪器内存储数据的安全，密码可以自行修改。

3 测定方法与步骤

3.1采样

连接好仪器部分气路，在采样枪装入已称量的滤筒，换上已选好的采样嘴，将采样枪放入烟道内规定的点位，使采样嘴正对气流，偏差不得大于5度，并密封好测孔，启动泵开关。在动压项中，按〔状态键〕，提示仪器处于采样状态，此时微机计算流量并自动控制流量调节阀跟踪流量，直至计算流量与采样流量相等，完成等速采样。当第一个测点采样完后，按预先在采样器上作出的标识符在水平方向平行移动至第二测点，使采样嘴正对气流方向，仪器自动恢复采样程序。

3.2 数据处理及打印

采样结束后，显示屏提示贮存采样结果或现场打印出结果，也可在不关掉电源的情况下，按〔选项、选目键〕，记录数据。同时，将采样枪转动90度拿出烟道，并使采样嘴朝上，用镊子轻轻敲打采样头，将采样嘴内的尘粒刷入滤筒中，再用镊子夹出滤筒并存放好，待称重用。

4 有关参数测量

4.1 湿度

湿度测量在烟尘采样前进行，把仪器连接好后，将仪器调至湿度测量连接湿度传感器后仪器自动采样，待读数稳定后停止采样，仪器自动记录湿度测量数据。

4.2温度

该仪器配备的热电偶与采样枪一体，有利于测量整个测量断面的烟温分布，测量时将仪器调至测量温度项，用采样枪逐点测量烟气温度。

4.3流速

流速测量可采取在测量过程中，使仪器显示计算流速和跟踪流速记录每点的瞬间计算流速，亦可从打印结果中查询平均流速。

4.4压力

在采样过程中，使仪器显示压力项（动压、静压或全压）记录每点的压力值，亦可从打印结果中查询平均压力结果。

5 测量结果

为了验证仪器的可靠性，我们对常用锅炉进行采样监测，从监测结果表明微电脑烟尘平行采样仪精确度高，采样速度与采样点的烟气流速能达到采样方法的要求，相对误差在10％以内；能准确测量污染源烟尘的排放浓度。

6 结论

经现场使用表明，微电脑烟尘平行采样仪具有以下优点：

（1）操作简单，适应性强，跟踪精度高。

（2）测试结果平行性较好，能自动采样，避免人为测量的误差。

（3）可以测量烟尘温度、烟气量、温度、压力、湿度等参数，测量数据齐全，完全满足烟尘测试的要求。

（4）自动化程度高，能自动进行计算并打印结果。

参考文献：

用打点计时器测速度范文第2篇

【关键词】高考；物理实验；打点计时器

物理实验是高考必考内容，按照考查主要知识点可归为：力学实验和电学实验；历年高三复习教学实践中，教师为力学实验复习要求做到深刻性透彻性与学生学习时感到力学实验变化多端、零散之间的矛盾而犯愁。在高三教学实践中，笔者发现打点计时器仪器――这一重要高中实验仪器复习能将有关的物理量、实验原理、测量方法与之联系起来，如可以测量许多物理量：时间、位移、速度与加速度等；打点计时器还可与牛顿第二定律、动能定理和机械能守恒定律等力学规律相结合考查，考查涵盖了力学实验大部分内容，是高三力学实验复习中尤为重要复习线索，通过“打点计时器”点连出“力学实验”复习的线，以形成复习网络，以提高学生对知识点间联系与运用掌握的优化程度，如：

1 根据打点计时器打出的纸带可以测量的物理量

例1：（1）下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为___。

②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距是______；C点对应的速度是____（计算结果保留三位有效数字）。

分析：时间、位移等物理量是可以用通过直接测量得到；速度、加速度等是间接测量物理量。

2 纸带与匀变速运动联系起来，可以探究小车的运动规律

例2：在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源.经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：

（1）设电火花计时器的周期为T，计算vF的公式为vF=____；

（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图2所示的坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象，利用该图象求物体的加速度a=

m/s2；（保留两位有效数字）

（3）当时电网中交变电流的频率变为60Hz电压变为210V，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比

（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。

分析：本例题除了考查常规纸带上时间间隔的考查，还有第（3）问中打点频率与时间间隔的关系考查；第（2）问还有速度、加速度的计算，更有与直观处理数据方式-- 图像法相结合考查。

3 纸带与牛顿第二定律联系起来，可以探究加速度与力、质量的关系

例3：为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.请思考探究思路并回答下列问题：

（a）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？

（b）在“探究加度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：

根据上述实验数据，用计算机绘制出图象如图乙所示：通过对图象（图乙）的观察，可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是：、、等等，为了验证猜想，请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.

分析：该例题中的实验装置在考查力学实验中具有一定的普适性，当中比较典型就是结合牛顿第二定律进行考查，在此具体实验例题中，就是以“打点计时器”为点所串出“牛顿运动定律实验”系统复习，当中包含的此实验多种科学思想方法顺着这条线索条理形象展示在学生面前：

A.采用控制变量法

保持物体的质量一定，研究加速度与力的关系（如本例题b问的设置）；保持力一定，研究加速度与质量的关系；最后综合得出物体的加速度与其所受到的合外力及物体质量之间的关系。

B.实验前，采用平衡摩擦力法

实验前将长木板一端垫高，给小车一个初速度，使小车刚好做匀速直线运动，那么挂上砂桶后，细绳对小车的拉力即为小车所受到的合力，平衡好摩擦力之后，实验过程中无需再重新调试优化了实验程序与计算过程。

C.实验中，采用近似法

本实验中，砂桶与小车是连接在一起，做加速运动，在处理数据时，让小车质量M远大于砂桶质量m，如此小车受到的拉力就近似等于砂桶重力mg，如例4（2）问的设置。

D.测量加速度的方法

本例题中加速度值可以通过纸带法求出，也可采用图像法（用速度传感器测出不同时刻的速度，作出v-t图像，求图像斜率来获得加速度）；还可以采用课本所介绍的转换法通过求两个小车通过位移之比来获得加速度之比。

E.图像法直观处理数据，图像渗透“化曲为直”思想方法

图像法是处理数据关系当中最直观的方式，实验中合力F一定时，作a-m图像时，两者关系是反比的曲线关系；而作的是a-1/m图像，是正比的直线关系，相比较更直观确定a与m的关系，这种思想方法就是“化曲为直”，如本例题中b问要求学生做a-m图像。

4 与动能定理结合起来，可以探究验证动能定理的实验

例4：某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功.装置如图.实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出 ），计数点间的距离如图所示.打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力.

（1）可以判断纸带的

（左或右端）与木块连接.

根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度vA = __m/s，vB= ____ m/s.（结果保留两位有效数字）

（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验器材是

，还应测量的物理量是

.（填入所选实验器材和物理量前的字母）

A.木板的长度l

B.木块的质量m1

C.木板的质量m2

D.重物质量m3

E.木块运动的时间t

F.AB段的距离lAB

G.天平

H.秒表

J.弹簧秤

（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB=

.

（用vA 、vB和第（2）问中测得的物理量的字母表示）

分析：注意到例3、例4使用同一种装置来实现不同实验目的的完成与验证，广东考试大纲中要求学生掌握的力学实验就有七个实验之多，其实大知识领域内的实验会有诸多相似之处，就如同这一装置，在力学实验考查中就是常客，学生由于对打点计时器可以结合考查的相关物理规律模糊不清，没能抓住“打点计时器”这个点理清考查的线索而导致学生在这个装置考查过程中“常考常错”，失去了答题的自信心。

5 把打点计时器置于竖直方向使用，可以验证机械能守恒定律实验

例5：

（1） 用图17所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器的打点周期为，重锤的质量为，重力加速度为。

①完成下面部分实骑步骤的有关内容

A.按图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到

（填“直流”或“交流”） 电源上。

C.先

，再

，让重锤拖着纸带从高处自由下落。

D.……

②图18是实验打出的纸带，是速度为零的点，、、为从合适位置选取的三个连续点 （其他点未画出） ，量得此三点与点的距离分别为、、取图18中和

（填“”、“”或“”） 点来验证机械能守恒定律比较简捷方便，打点计时器打下该点时重锤的动能

。

用打点计时器测速度范文第3篇

[关键词]桩基施工 振动 建筑物 测试

[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-372-3

1引言

桩基施工时引起相邻地段地基土应力重新分布、变形，由于振动能量的扩散从而引起周围建筑物、构筑物变形产生危害，这一问题已引起建筑业内人士的高度重视，国内外均开展了此项测试工作，并得出了相关的经验数据与结论。

例如，稳态振动法、跨孔法、深标点水准仪进行观测以及磁环式沉降仪进行观测等等。

由于土体一般较为复杂性，进行振动测试的目的也大都不一样相，因此经验数值具有局限性。

利用各种监测方法对周围建筑物、构筑物影响跟踪测试，利用先进的仪器设备将桩基施工振动的整个过程科学准确的记录下来，可以直观的明确责任，缓和矛盾，确保城市建设工作的顺利进行，节约造价，加快进度，保证邻近的建筑物在施工的过程中能够正常使用。

2测试的原理与方法

2.1振动特性分析

在进行桩基施工的过程中，地下某个部位会在一段时间内连续产生瞬间激振，地层内各个质点因为受迫振动会通过波动的形式由振源通过地层半空间传播到外处，为于振源区时主要是体波，当传播到一定距离之后就会变成主导波。

当地层的质点受迫发生振动时，土体单元会受到剪应力与正应力的应变作用，实际的体系可以看做是具有单位高度与横截面积的土柱构成的一种离形体系。

假设土体的质量集中在该层中由上到下的几个离散点，当土中的某一个单元发生激振时就会产生相应能量的振动，这种地下振动的特性通常用振动的频率、持续时间以及振动幅度表示，除此之外它和地层结构，振源机制及介质的动力特性都有密切的关系。

当振动超出某一个限定的数值之后，地层土体所受到的瞬间振动荷载将会大于其本身所能承受的最大值，这样就会导致地基基础以及建筑物上部的构件失去稳定性，对建筑物的耐用性造成威胁，严重的还会对居民的生命与财产安全造成威胁。

2.2计算模型

由打桩引起的振动，其传播是一个非常复杂的过程，施工组织方案、桩基形式以及施工机械等都会对打桩时产生的地振动效应造成影响，而岩土的性质与结构是对地振动效应造成影响的主要因素。

目前，工程界对因为爆破而造成振动的测试技术已经非常成熟，通常都是先经过多次的模拟试验，然后在运用最小二乘法拟合出实验的结果，这样就会得到一个经验公式以及对振动进行估算的主要参数。测试桩基造成振动的技术与测量爆破造成振动的公式相似。但最科学的方法就是将891-2型拾振器埋设在桩基影响面的测试点之上，测得影响面的振幅，带入计算质点的最大加速度或是振动速度，这样就可以得出指点地震的烈度。质点振动速度的公式为：V=A0/μm。

其中A0 代表的是某处质点所测得振动幅值的最大值，单位是cm，μ表示所用测试仪器的灵敏度，m表示所用测试测试仪器系统的增益值。

2.3仪器标定

使用灵敏度较高的VC63B测振仪器测试影响面上某个点的振动速度，并将该点质点的振动速度随振源强度以及时间的变化情况记录下来，再通过上述的公式计算分析。在测量之前，还应对测振仪器以及与之相配套的891-2型拾振器的灵敏度进行标定，如下图图1所示，其中1代表的是振动台，2代表的是加速度传感器，3代表的是速度传感器，4代表的是电荷放大器，5代表的是测量放大器，6代表的是功率放大器，7代表的是信号发生器，8代表的是测振仪。

利用关系式对仪器以及891-2型拾振器在某一个振动速度下，频率的改变引起系统输出幅频变化的特性：μ=A/V，其中μ表示仪器系统的灵敏度，A表示不同频率下的振幅，单位是毫米，V表示的是输入振动的速度。在求得仪器的灵敏度后，在实际工程振动测试时，只要将仪器和传感器置于待测的某一处，并固定其放大倍数，再测得在振动的某一瞬间的最大振幅值，就可以按上式直接计算出由于锤击等强迫振动而引起的该质点的振动速度V。

2.4影响振动测试的因素

因为桩基的施工机理比相对复杂，这就导致振动测试的工作也会受到诸多不确定因素的影响，因此，不同资料上所显示影响范围的数值并不一样，通过实验可以知道桩基施工对附近建筑构建的影响程度，主要与被影响建筑物自振的频率、使用功能以及抗御能力、锤的能量与锤击频率、施工地距建筑物的距离、桩基工作原理与类型、四周土层物理力学的性质、以及施工的速度与顺序等因素密切相关。

2.5实验方法的选择

在实际的测量中，根据实际情况以及测试要求的不同，目前通常采用Endevco 压电加速度传感器、R3765BH信号分析仪、ADBZ2101型电荷放大器、891-2型测振仪以及 Agilent的53181A型频率计等测试仪器测出需要的数据，记录下来之后进一步进行分析和记录。

实际测试的过程中，如果受到影响的建筑结构易于靠近，对测试工作的开展非常有利，这样可一采取单点进行测试；如果被影响的建筑结构所处区域较为狭窄，不方便测试工作，可运用多点的方法进行测试，依照各测试点振动记录的波形图与数值，按照同间距的比例标绘，参考地面振动波的衰减规律就能够得到衰减曲线。根据曲线可以得到影响界面实际的衰减规律，由此能够计算出建筑物在地表的振幅、速度、加速度等振动特性参数。

2.6计算结果评价方法

在进行桩基施工的过程中对附近建筑物振动造成的影响，能够通过特性参数的加速度、振幅、地面质点振动的速度以经济频率来确定。

因对桩基施工振动效应的评价目前尚没有一定的规范，所以在计算出测点最大振动速度，从表l中查得相对应的振动地震烈度值后，还需参考有关规范并作适当的比较，才能为房屋的安全性能作出科学的综合评价。

建议同时参照国家标准《爆破安全规程》、《中国地震烈度表》以及及有关工程实践经验。

2.7振动测试的注意事项

在实际的操作中要注意以下几点：

第一就是检测仪器必须系统标定。

第二就是单点测试通常用于检测离开振源一定距离的结构物的情况，测出幅值即可，所以测点较少。

第三就是多点测试主要用于研究场地的衰减特性，测点布置与振源成直线排列，测点间隔根据地质、地形条件而定。

第四就是用加速度计测试时，在测点处需预设桩头以便固定加速度计。 软土地基上桩基设计的探讨。

3工程实例

3.1方案确定

测试在A市某房地产开发公司拟建住宅小区的工地上进行，工地周围是某村两层砖混结构的住宅区。

该工程采用中377振动沉管灌注桩基础，桩长力伪1，桩端持力层为粉质粘上。

为了检测打桩过程中的振动对周围民房产生的影响程度，于2014年7月3日和7月1 9日分别对其中的1 2户住房进行振动侧试，以确定房屋的安全度。

为测定房屋的最大振动量，然后进一步布置振源和测点，其中测点分别布置在房屋的一层地面及二层顶面，振源为两次试验所在位置。

试验时，按设计采用单打法施工。

沉管过程中，增加配重来提高沉管的效率，另经探测，未发现管内有地下水或泥浆渗入。

当桩管下沉至桩尖设计标高时，就停止灌注混凝土的振动，当混凝土灌满之后，先振动8秒，然后振动边拔管，桩管里要超过2米的混凝土，在拨的过程中要注意每拔0.5米，就要停下1 0 秒钟，但此时要继续振动，按照这个顺序直到整根桩管都拔出。

在这个过程里，测试系统应与振拨保持同步。

之后绘制灵敏度频响曲线，其中测试时主机记录长度的设置最大记录时间为2小时，数据显示每屏1024点，分析系统采样1 0ms，最后选取振幅最大的波形并且求得振动速度，对振动烈度进行分析。

3.2振动效应评价

根据国家标准《爆破安全规程》规定、对一般砖房，由爆破引起的地面质点安全振动速度应处于20mm/s以内，与爆破相比，临近房屋在打桩机的影响下的受振次数明显偏多，所以由打桩机造成的地面安全振动速度要低于上述规范所要求的数值。

查阅《中国地震烈度表》，当一般房屋的最大振动的速度在1.5到3.0厘米每秒的时候，地震的烈度就等于V度，门窗、屋顶以及屋架会发生颤动，出现声响，灰土掉落，抹灰出现微细裂缝。因为地震烈度表是群房来设定的，所以用它来对一间房屋的振动效应作出评价，难免会存在一定的偏差，根据上文的技术标准，可已知道周边民房在打桩机振动影响下的振动的速度在1.0厘米每秒的，一般来说是安全的。

受试验民房在打桩机振动影响下，相应的地震烈度最大为三度，考虑到振动在建筑物因固有振荡频率附近的增强特性，加上振动的长期积累效应，对建筑物的影响最大定为四度。

因此，该试验房屋在打桩机振动的影响下处于安全范围。

4减轻桩基施工振动对建筑物影响的主要方法

为最大程度降低桩基施工振动对建筑物影响，在施工过程中可以使用新型的桩基，例如螺旋钻装置并用压入法该工法在砂砾、卵石层或岩层等坚硬地层中，利用技研独创的“除芯理论”在压入的同时通过螺旋钻钻掘来降低贯入阻力，从而实现压入作业。与静压植桩机主体联动的“螺旋钻装置”最小限度地钻掘桩前端正下方的地层，在抑制压力球根发生的同时，将桩贯入地中。由于排土量少，所以不会破坏周边地层，能够迅速地构筑具有强大支持力的完成桩。此工法可适用于泥岩、砂岩、花岗岩等的软岩Ⅰ、软岩Ⅱ以及中硬岩层。旋转切削压入法该工法不仅可以克服卵石层或岩层等坚硬地质，还可以在有漂石或钢筋混凝土结构物等地下障碍物的条件下实现旋转切削压入施工。该压入技术极大地拓宽了压入工法的适用范围。使用“旋入式静压植桩机”旋转前端装有钻齿的钢管桩，切削贯通地中障碍物进行压入。该工法除具有压入原理的无振动、无噪音等施工优点之外，通过使用桩端的特殊钻齿，实现了最小限度的切削，有效地控制了排土量，对环境的影响控制到最小范围。在实现了环保施工的同时还抑制了桩的偏芯和变形，构筑成为高可靠性、高精度的完成桩。

5小结

根据以上试验和测试分析，在不改变测试条件下开始施工，整个工程进展顺利，四周的房屋安全也没有受到桩基的影响。这说明上文中所提到的振动测试分析与监测的方法和理论与工程建设是完全适应的。除了这些之外在测振的过程中要对场地的形态继续拧全面的考虑，为安全施工提供保障。

Test method for effect of pile foundation

用打点计时器测速度范文第4篇

2016年山东高考物理考前必做试题11、(2012·盐城模拟)某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图6-2-4所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进行必要的测量，验证木块间相互作用时动量守恒.(1)该同学还必须有的器材是________.(2)需要直接测量的数据是________.(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是________.2.用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图6-2-5所示，斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM=2.68 cm，OP=8.62 cm，ON=11.50 cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的________点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差×100%=________%(结果保留一位有效数字).图6-2-53.气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响.因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验.现提供以下实验器材：利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验.为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0=(m1+m2)v(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：________;(2)在我们所选的器材中：________器材对应原理中的m1(填写器材编号).4.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图6-2-6甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板右端下面垫放小木块用以平衡摩擦力.甲乙图6-2-6(1)若已知打出的纸带如图6-2-6乙所示，并测得各计数点间距已标在图上.A为运动起始的第一点，则应选___段来计算A的碰前速度;应选________段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg，小车B的质量m2=0.20 kg.由以上测量结果可得：碰前总动量为___kg·m/s;碰后总动量为________kg·m/s.5.图6-2-7气垫导轨(如图6-2-7)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动.图6-2-8为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以相同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物体量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________.重复上述实验，多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证.图6-2-81【解析】　这个实验的思路是通过测平抛运动的水平位移来代替它们作用完毕时的速度.【答案】　(1)刻度尺、天平　(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离s1、s2　(3)m1s1=m2s22.【解析】　M、N分别是碰后两球的落地点的位置，P是碰前A球的落地点的位置，碰前系统的总动量可等效表示为p=mA·OP，碰后总动量可等效表示为p′=mA·OM+mB·ON，则其百分误差×100%=×100%≈2%.【答案】　P　23.【解析】　(1)滑块在水平气垫导轨上相互作用时应满足动量守恒，碰撞前后滑块的速度可以根据v=求得，其中d是遮光板的宽度，t是滑块通过光电门的时间，故针对此原理应选择的器材编号为A、B、C.(2)由于是利用v=求滑块的速度，滑块B有遮光板，而滑块C没有遮光板，故先运动的滑块应选B.【答案】　(1)ABC　(2)B4.【解析】　(1)从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算A的碰前速度.从CD段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度.(2)小车A在碰撞前速度v0== m/s=1.050 m/s，小车A在碰撞前动量p0=m1v0=0.40×1.050 kg·m/s=0.420 kg·m/s，碰撞后A、B共同速度v共== m/s=0.695 m/s，碰撞后A、B的总动量：p′=(m1+m2)v共=(0.40+0.20)×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s【答案】　(1)BC　DE　(2)0.420　0.4175.【解析】　打点周期T=，打s1、s2、s3均用时.碰前其中一滑块的动量p1=mv1=m=a.碰前另一滑块的动量p2=mv2=m=a，故碰前总动量p=p1-p2=0.2ab(s1-s3)，同理碰后总动量p′=2·m=0.4abs2.【答案】　0.2abs1　0.2abs3　0.2ab(s1-s2)　0.4abs2

用打点计时器测速度范文第5篇

1 器材选取

市售激光笔，带有频率档的数字万用表，光电三极管(或用锗材料的三极管，如3AX31、3AX81，去掉金属外壳露出管体)，4．7KΩ电阻，10μF的电容，带滑轮的长木板，小车等。

2 激光测速仪的制作

激光测速仪包括激光发射器(用激光笔代替)、激光接收器和频率计(用数字万用表的频率档)。把光电管、定值电阻、电源、频率计按图1连成电路，当光电管受到脉冲激光的照射时，电路中就产生一种脉冲电流，脉冲电流经电容耦合给频率计，便测出了脉冲电流的频率。

3 脉冲激光的形成

在长木板的小滑轮上贴一塑料片，把塑料片的边缘剪成图2的形状，当小滑轮转动时，穿过该处的激光束就变成了脉冲激光束，脉冲光束的频率与滑轮的转速成正比。

4 验证牛顿第二定律

把木板、小车、测速仪按图3安装。当初速度v0=0时，v2=2as。s一定时v2与a成正比，v与滑轮的转速成正比，也与频率计的示数n成正比，即a∞n2。利用数字万用表的瞬时值保留功能，读出小车每次由静止开始加速运动一定的距离s时的瞬时值。当小车的质量不变时，改变小车的拉力，验证n2∞F；当小车的拉力不变时，改变小车的质量，验证n2∞1／m。

5 瞬时频率的读取方法

由于小车做加速运动、滑轮做加速转动，频率计的示数是逐渐变大的。怎样准确的读出小车的位移为s时的频率值呢?一般数字万用表都有瞬时值保存功能，即当小车运动s时按下保存键，显示屏上就保存住了当前的示数。为了减小手按按键造成的偶然误差，要把万用表稍微改造一下，打开表的后壳，在保存键下面的焊点上引出两根导线，导线的另一端接一个微动开关，把微动开关固定在木板的末端A点，小车运动到A点时碰撞开关，使开关闭合，显示屏就保存住了当前的数值。

6 误差分析及改进措施

用该装置得到的测量值a=v2／2s与理论值a=mg／(M+m)进行比较，测量值总是小于理论值。调整装置、平衡摩擦、重复实验，上述误差总是存在，这是为什么呢?笔者认为：测量值总是小于理论值的主要原因是数字万用表的反应速度太慢了，也就是说停表时的示数不是当前的瞬时频率，是停表之前的某一时刻的频率，这个示数必定小于瞬时频率的真实值，所以测量值就总小于理论值。

由此看来要一步减小误差、提高精度，必须选用快速灵敏的频率计。笔者也欢迎同行及专家对此问题进行探究，提出更好的解决方案。