Question

一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉動．用下面的方法測量它勻速轉動時的角速度．

實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復寫紙．

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面上，使圓盤轉動時，紙帶可以卷在圓盤側面上．

(2)啟動控制裝置使圓盤轉動，同時接通電源，打點計時器開始打點．

(3)經過一段時間，停止轉動和打點，取下紙帶，進行測量．

①由已知量和測得量表示角速度的表達式為ω＝________，式中各量的意義是________．

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

Answer 1

答案：
解析：

解析：①本實驗測量角速度的原理是：圓盤勻速轉動時，其線速度，又角速度，所以，其原理式為． 　　在紙帶上選定兩點，設它們在米尺上對應的刻度值分別為x1、x2，數出這兩點間(含這兩點)的打點數n，打點計時器打點的周期為T，則打這兩點的時間間隔t＝(n－1)T，這段時間內圓盤轉過的弧長S＝x2－x1，若測得圓盤的半徑為r，由已知量和測得量表示的角速度的表達式為． 　�、谌羧�cm，則n＝9，又cm． 　　代入可得 　　點評：實驗原理是完成實驗的依據和關鍵．雖然該實驗沒有做過，但所用到的實驗方法并不陌生，要結合題給實驗器材和實驗步驟通過聯想和遷移，弄清實驗原理和所需測量的物理量，進而得出待測量的表達式．