一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角度速．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．实验步骤：

题文

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角度速．



实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．
实验步骤：
（1）如图（1）所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=______，式中各量的意义是：______．
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10^-2m，得到的纸带的一段如图（2）所示，求得角速度为______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（3）①根据运动学公式得：
纸带的速度v=x2-x1(n-1)T
根据圆周运动的知识得：
ω=vr=x2-x1(n-1)Tr
其中T为电磁打点计时器打点的时间间隔，
r为圆盘的半径，x₂、x₁是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，
n为选定的两点间的打点数（含两点）
②半径r=5.50×10^-2m，根据纸带选取一段研究，纸带上选取两点间隔尽可能大些．
ω=x2-x1(n-1)Tr=6.8rad/s
故答案为：①x2-x1(n-1)Tr、其中T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x₂、x₁是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）
②6.8rad/s

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解析

x2-x1(n-1)T

考点

据考高分专家说，试题“一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。

打点计时器

1、打点计时器：
是一种测量时间的工具。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状况。

2、电磁打点计时器：
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6V以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。

3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器：
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小。

打点计时器：

(1)作用：计时仪器，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。

(2)工作条件：①电磁打点计时器：4V~6V交流电源。②电火花打点计时器：220V交流电源。

(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
                                    ②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况。
                                    ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。

利用纸带判断物体运动状态的方法：

(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v₁、v₂、v₃、v₄、…，若v₂－v₁＝v₃－v₂＝v₄－v₃＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a＝
==
=

=…

(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x₁，x₂，x₃，x₄…，若Δx＝x₂－x₁＝x₃－x₂＝x₄－x₃＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝.aT²。

速度、加速度的求解方法：

(1)即v_n＝

，如图所示：

(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x₄－x₁＝x₅－x₂＝x₆－x₃＝3aT²(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a₁＝

(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x₄－x₁＝x₅－x₂＝x₆－x₃＝3aT²(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a₁＝
、a₂＝

、a₃＝

，再算出a₁、a₂、a₃的平均值即为物体运动的加速度：
＝＝
＝.

。
②图象法：即先根据v_n＝

求出多个点的瞬时速度，后作出v－t图象，图象的斜率即为物体运动的加速度。