一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器,米尺,紙帶,復(fù)寫紙.
實驗步驟:
(1)如圖1所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.
(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
(3)經(jīng)這一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.
①若打點周期為T,圓盤半徑為r,x1,x2是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,n為選定的兩點間的打點數(shù)(含初、末兩點),則圓盤角速度的表達式為ω=
x2-x1
(n-1) Tr
x2-x1
(n-1) Tr

②若交流電源的頻率為50Hz,某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到紙帶的一段如圖2所示,則角速度為
6.8
6.8
rad/s.
分析:通過紙帶打點的時間間隔和位移,求出圓盤的線速度,根據(jù)ω=
v
r
得出角速度的表達式,代入數(shù)據(jù)求出角速度的大。
解答:解:①若打點周期為T,圓盤半徑為r,x1,x2是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,
n為選定的兩點間的打點數(shù)(含初、末兩點),所以選定的兩點時間間隔是(n-1)T,
所以紙帶的速度v=
x
t
=
x2-x1
(n-1)T

則圓盤的角速度ω=
v
r
=
x2-x1
(n-1) Tr
,
②從圖中可知第一個點到最后一個點共有n=16個點,其總長度L=11.30cm.
代入數(shù)據(jù)解得:ω=6.8 rad/s.
故答案為:①
x2-x1
(n-1) Tr
;    ②6.8
點評:解決本題的關(guān)鍵知道該實驗的原理,通過紙帶處理求出圓盤的線速度,根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系,求出角速度的表達式.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,圓盤加速轉(zhuǎn)動時,角速度的增加量△ω與對應(yīng)時間△t的比值定義為角加速度β.我們用電磁打點計時器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實驗:(打點計時器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D…為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出)
①如圖甲所示,將打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔,然后固定在圓盤的側(cè)面,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上;
②接通電源,打點計時器開始打點,啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動;
③經(jīng)過一段時間,圓盤停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.(計算結(jié)果 保留3位有效數(shù)字).
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示,圓盤的半徑r為
3.000cm
3.000cm
.cm;
(2)由圖丙可知,打下計數(shù)點D時,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為
13.0
13.0
rad/s;
(3)紙帶運動的加速度大小為
0.593
0.593
m/s2,圓盤轉(zhuǎn)動的角加速度大小為
19.8
19.8
.rad/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動.用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片.
實驗步驟:
(1)如圖1所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.?
(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.?
①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=
L
nTr
L
nTr
,式中各量的意義是:
式中T為電磁打點計時器打點的周期,r為圓盤的半徑,L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度,n為選定的兩點間的打點周期數(shù)
式中T為電磁打點計時器打點的周期,r為圓盤的半徑,L是用米尺測量的紙帶上選定的兩點間的長度,n為選定的兩點間的打點周期數(shù)

②某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2 m,得到的紙帶的一段如圖2所示,求得角速度為
6.97rad/s
6.97rad/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

A.一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,某同學(xué)用打點計時器來研究它由靜止開始轉(zhuǎn)動的情況.如圖甲所示,紙帶固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.先讓打點計時器開始打點,然后使圓盤由靜止開始轉(zhuǎn)動,得到如圖乙的一段紙帶,紙帶上每兩個相鄰計數(shù)點間均有四個點未標(biāo)出.已知圓盤半徑r=5.50×10-2m,交流電頻率是50Hz,公式v=ω-r表示線速度和角速度的瞬時對應(yīng)關(guān)系,則研究這段紙帶會發(fā)現(xiàn),在0-0.4秒這段時間內(nèi),圓盤的角速度變化特點是
 
;如果用類似于研究勻加速度運動的方法研究圓盤這段時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動,那么描述圓盤角速度變化快慢的角加速度為
 

精英家教網(wǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動.用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器,米尺,紙帶,復(fù)寫紙片.
實驗步驟:
(1)如圖1所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.
(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量.如圖2所示,該同學(xué)在紙帶上打的點上方標(biāo)上了字母a、b、c、d….
①由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=
 
.式中各量的意義是:
 

②某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到的紙帶的一段如圖2所示.求得角速度為
 
.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一個有一定厚度的圓盤A,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動.用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器,米尺,紙帶,復(fù)寫紙片.
實驗步驟:
(1)如圖所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.
(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
(3)經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶,進行測量(已知電磁打點計時器打點周期為T).需要測量的物理量有
 
;由已知量和測得量表示的角速度的表達式為ω=
 
(用相應(yīng)的字母表示).

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