1.4实验：用打点计时器测速度
高中物理_1-4实验用打点计时器测速度精品课件_新人教版必修1讲解
人
教
电磁打点计时器 电火花计时器
版 必 修
电源性质
6V以下交流电源
220V交流电源(频率 50Hz)
一 新
打点频率
打点时间间隔 0.02s、频率50Hz
打点时间间隔0.02s、频 率50Hz
课 标
打点方式
振针通过复写纸在 火花放电使墨粉在纸带
纸带上打点
上成点
·
·
物
纸带与限位孔、限
理
阻力来源
位盘的摩擦；振针 纸带与限位孔、限位盘 与纸带打点接触时 的摩擦
的摩擦
精确比较 电火花计时器比电磁打点计时器更精确
5、注意事项：
·
人 教
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，
版 如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写
必 修
纸片的高度使之增大一点。
一 ②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计
新 时器稳定后，再释放纸带。
课 标
③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的
修
例1在使用电磁打点计时器以前应检查以下哪些方面
一 的内容
新
课
新 据，运用你学过的知识，判断纸带的运动是匀速运动还
课 标
是变速运动，并把判断结果和理由写清楚．
·
·
物 理
人
教 版 必 修
1．测平均速度的方法
在纸带上选取两个点，测出位移Δx和时间Δt，则
Δx Δt
一 是纸带在这段时间内的平均速度．
·
新
2．测瞬时速度的方法
课 标
如果不要求很精确，用
Δx Δt
求出的平均速度可以代表
过的距离Δx有多长．
人 教 版
1.4实验：用打点计时器测速度(已校)
知识精析
三、实验数据的处理 1、计算平均速度 某两个点之间 2、计算瞬时速度 以包括该点在内的两点间的平均速度代替该点的瞬时速度。 这两点距离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。 但过小的间距也会增大测量的误差。
实验：用打点计时器测速度
知识引入
“自制”模拟打点计时器一条宽约1cm的长纸带。 每隔一秒甲用画笔在纸上点一个点。
思考：点出的点与牵动纸带的快慢有关吗？
使用打点计时器
知识精析
一、打点计时器 1、作用 记录位移和时间的仪器 2、电磁打点计时器 交流 4—6V （6V以下） 频率50Hz 周期0.02S
知识精析
四、描绘速度—时间图像 1、建系 平面直角坐标系 2、描点 点不能太少 让多数落在线上 3、连接 尽可能“平滑”
曲线
知识巩固
例1 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。下列关 于纸带上的点迹说法正确的是 （
ABD ）
A.点迹记录了物体运动的时间
B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
知识精析
3、电火花打点计时器 交流 220V 频率 50Hz 周期 0.02s
优点：系统误差小；操作 简易；安全可靠。
知识精析
二、练习使用打点计时器 1、器材： 打点计时器、纸带、刻度尺、电源、导线等 2、步骤： （1）固定安装 选择打点计时器类型 （2）连接电源 不同打点计时器电源要求不同
知识精析
C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D.纸带上的分布情况反映了物体运动的情况
高中物理必修第一章实验1.4用打点计时器测速度 Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片 - 副本
• 3、操作步骤
• （1）了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项， 固定计时器 • （2）按照说明连接使用仪器并穿好纸带 • （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源 • （4）取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计 数点，注意计数点间的时间间隔。 • （5）用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。 • （6）在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一 个表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。
同步跟综训练
1. 某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，这可能是因为 ( ) A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源的电压不稳 C．电源的频率不稳 D．振针压得过紧 解析 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下 点．当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有 时有点，有时无点．当振针与复写纸的距离过小时，振针就会有较长的时间 与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段． 答案 D
间的距离为14 mm＝0.014 m，A、D间的距离为25 mm
＝0.025 m. 由公式v＝得，vAC＝ m/s＝0.35 m/s vAD＝ m/s≈0.42 m/s B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.
答案 0.35
0.42
0.35
点评 求某点瞬时速度时，我们应取此点两侧靠近此点 的两点间的平均速的运动规律
A B C D
同步跟综训练
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均 匀,下列判断正确的是 A．点子密集的地方物体的运动速度比较大 B．点子密集的地方物体的运动速度比较小 C．点子不均匀说明物体在做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障 (B C )
一、两种打点计时器
14实验：用打点计时器测速度1
题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量物理量的方法。
【教学工具】【自主学习】指导学生完成“知识体系梳理”【新知探究】测定物体的运动速度并不是一件容易的事，特别是物体的速度在不断变化时。
为了简化，我们今天只研究物体的直线运动。
当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体的运动信息。
怎样记录呢?打点计时器是高中阶段学习的一个重要的计时仪器，通过本节课的学习要掌握打点计时器的工作原理和操作方法为后面对打点计时器的应用打下良好的基础。
一、电磁打点计时器1．构造电磁打点计时器构造如下图所示。
其工作电压为交流电46V。
当电源频率为50Hz，它每隔0.02s打一次点，即打点周期为0.02s。
2．打点原理如上图所示，通电以前，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。
当接通电源时，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。
这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列的小点。
3．使用方法及注意事项（1）要在满足电磁打点计时器所需电源，工作电压、频率要求下使用。
（2）使用前应检查打点的清晰程度。
（3）在使用打点计时器时，纸带位置要放正，释放纸带时，要使纸带自始至终与打点计时器基板平面平行，让其紧贴基板移动，要尽量不让纸带在移动过程中与限位孔的侧壁相碰，以减小因摩擦而造成的误差。
（4）在使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定时，再放开纸带。
（5）打点计时器属间歇性工作仪器。
每打完一条纸带，应及时切断电源，防止线圈长时间通电过热而损坏。
二、电火花计时器1．构造电火花计时器的构造如下图（甲）所示。
主要由脉冲输出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成。
其工作电压为交流220V，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时T 。
器的打点周期为0.02s2．计时原理电火花计时器装置中有一将正弦式交变电流转换为脉冲式交变电流的装置。
1.4实验：用打点计时器测量小车的速度
在公式v x
t
中，当t 0 时，在t
时间内的平均
速度即为某时刻(或某位置)的瞬时速度.(极限思想)
1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度
一、实验原理
小车拉动纸带，用打点计时器按相同的时间间隔在纸 带上打下一系列点迹，这些点迹对应着各时刻小车的位置。 通过测量各个时刻小车的位置，计算出相邻时刻间的位移， 我们就可以算出小车的速度。
二、实验器材
小车 附有滑轮的长木板 打点计时器 纸带 细绳 刻度尺 坐标纸
五、绘制v-t图像
操作步骤：
1.建立直角坐标系，标物理量，写单位 2.选择合适的标度（图像占坐标系3/4区域） 3.描点 4.连线（平滑的曲线/提前预知判断图像大概走势）
要求：（1）使用铅笔、刻度尺、圆规、三角板规范作图 （2）试卷答题卡（用签字笔描黑）
课堂练习
1. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均
匀,下列判断正确的是: ( BC )
A．点子密集的地方物体的运动速度比较大 B．点子密集的地方物体的运动速度比较小 C．点子不均匀说明物体在做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障
2.一同学在使用电磁打点计时器时，纸带上点不是圆点 而是一些短线，这可能的原因是（ D ）
A．接在直流电源上 B．电源电压不稳 C．电源频率不稳 D．打点针s vAE xAE (10 2)102 m / s 0.2m / s
t总
4 0.1S
注意事项：
1.两个计时点之间的时间间隔T0=0.02s，一般选择5个计时 点为一个计数点，T=5×0.02s=0.1s（减小纸带长度测量误 差，0.1s方便计算）；
1.4用打点计时器测速度实验报告
1
高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验：用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫)，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上，电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源，用手水平地拉动纸带，在纸带上打出一系列小点，然后迅速关闭电源。
4、取下纸带，进行测量。
①测平均速度：
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意，4、6两点的时间极短，故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去，测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量，并将数据记在表格中，完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象？
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /（m.s -1）。
实验用打点计时器测速度(教案)
§1.4实验：用打点计时器测速度一、三维目标知识与技能1. 理解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)2. 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度3. 明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象1. 通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的水平2. 通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的水平,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法3. 通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的水平,体验数学工具在物理发展中的作用4. 体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑5. 经历科学探究过程理解科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1. 感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识2. 经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘3. 体验用图象方法描绘物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4. 培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯二、教学重点1. 学会使用打点计时器2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3. 会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息三、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的水平教具准备课件投影仪幻灯片课时安排2课时第1课时四、教学设计[新课导入]（5分钟）测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在持续变化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在持续变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢?课堂活动请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.思考1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2. 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响? 学生讨论：总结：彩笔打出的点能够记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度.原因在哪? 生：原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就能够解决了.新课教学（25分钟）师：我们今天要介绍的打点计时器就是能够精确记录时间间隔和位移的仪器.一电磁打点计时器1．振片 2。
江苏省南通市高中物理第一章实验用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度【学习目标】1.了解打点计时器的结构、原理及用法2.会用纸带求速度，会根据v-t 图象处理数据 【学习重点】熟悉使用打点计时器、会用纸带求速度【学习难点】运用实验数据描绘v-t 图象，并会根据图象处理数据 【学习流程】 【自主先学】知识点1 打点计时器的构造与工作原理 1． 电磁打点计时器⑴它是一种 仪器，必须使用 电源， 工作电压在 V 以下。
当电源频率为50H Z 时，它每隔 s打一个点。
⑵主要构造： ⑶工作原理： 2． 电火花打点计时器⑴它必须使用 电源，但工作电压是 V 。
当电源频率为50H Z 时，它每隔 s 打一个点。
⑵主要构造： ⑶工作原理： 【组内研学】3．两种计时器的优缺点： 例1：电磁打点计时器的打点周期取决于 ( )A.交流电压的高低B.交流电的频率C.永久磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸之间的距离 例2：根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( ) A.时间间隔 B. 瞬时速度 C.位移 D.平均速度 知识点2 打点计时器的使用步骤1．阅读课本P20 2．平均速度公式：txv ∆∆= （单位：m/s ） 【交流促学】知识点3 用打点计时器测速度1.计算手拉纸带在几个时刻的瞬时速度。
从能够看清的某个点开始，每隔0.1s ，即每5个点取一个计数点，标出0，1，2，…，5，如下图所示，然后测量包含计数点的一小段位移Δx ，同时记录对应的时间Δt ，记录在表1中，并根据v=Δx/Δt ，计算出0，1，2，…，5各点附近的平均速度。
表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 5 Δx/mΔt/sv (m.s-1)将表1中0，1，2，…， 5各点附近的平均速度当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄入表2中，点0作为计时起点，t=0,通过表2便可看出手拉纸带的速度变化情况。
2.用图象表示速度表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0 1 2 3 4 5 t/s 0v (m.s-1)为了更直观的反映速度变化的规律，可以画速度—时间图象（即v—t图象）。
高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测)：第一章 1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
(10“快”或“慢”)，小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟，30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器．下列关于打点计时器的说法中正确的是()．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带所用时间最短，故其平均速度最大．某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，已知交流，下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度，最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字)．点间的中间时刻，求出0、2点间的平均速度即可认为是点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出，需要注＝0.1 s ．根据v －＝x t得： x知识点四离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线．v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上，并将各点用平滑的线连接起来，如下图所示．课后作业时间：45分钟满分：80分________姓名________分数．关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是．无法比较假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源，纸带上每打出两个相邻点8．打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将( )A ．偏大B ．偏小C ．无影响D ．无法判断【答案】A【解析】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电的频率为50 Hz 时，打点计时器每隔0.02 s 打一个点；当交流电频率低于50 Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s ，计算速度时如果仍按0.02 s ，由v ＝Δx Δt可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ．则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d /t ＝0.004 m/0.040 s ＝0.10 m/s.10．一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点，测得AB ＝11.0 mm ，AC ＝26.5 mm ，AD ＝40.0 mm ，AE ＝48.1 mm ，AF ＝62.5 mm.根据测量数据，下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A ．速度不变B ．速度越来越大C ．速度越来越小D ．速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB ＝11.0 mm ，BC ＝AC －AB ＝15.5 mm ，CD ＝AD －AC ＝13.5 mm ，DE ＝AE －AD ＝8.1 mm ，EF ＝AF －AE ＝14.4 mm ，物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大，选项D 正确．二、非选择题11．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图所示．从比较清晰的点起，每五个计时点记为一个计数点，分别标为0、1、2、3、4、…，测得0与1两点间的距离为x 1＝30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2＝48.0 mm ，则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ，在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点，说明相邻两计数点间的时间间隔t ＝5T ＝0.1 s ，根据平均速度的公式v －＝x t 得，小车在0与1两点间的平均速度为v －1＝x 1t＝0.3 m/s ，在3与4两点间的平均速度为v －2＝x 2t＝0.48 m/s. 12．某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来．电磁打点计时器必须接交流电源，而图上所接为直流电源，时，小车离定滑轮端太近，向前运动的余地太小，致使纸带上留下的计时点过少，来不便，产生较大误差，即小车离滑轮端太近不妥．．某同学在一次实验中，用打点计时器(频率为50 Hz，即每被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、个点未画出．其中x1＝7.05 cm、x2＝7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T＝________s.点小车运动的平均速度为________m/s，在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz，知相邻两点的时间间隔为一个计数点，则各相邻计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s.ΔxΔt得：8.91＋9.53＋10.15cm/s2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：在计时器打出点4时，求小车的速度．在平面直角坐标系中作出速度－时间图象，并分析小车的速度如何变化．(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加．。
1.4 实验：用打点计时器测速度
交流 【例1】电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器，它的工作 电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器， ______电源的计时仪器 低于6 低于6 0.02 电压是________ 当电源频率是50 Hz时 它每隔______ 电压是________ V，当电源频率是50 Hz时，它每隔______ s打一 限位孔 次点。使用打点计时器时，纸带应穿过________ ________， 次点。使用打点计时器时，纸带应穿过________，复写纸应套在 定位轴 上 低压交流 ________上 并要放在纸带的____ ____面 应把________ ________电源用导线接 ________上，并要放在纸带的____面；应把________电源用导线接 接线柱 接通电源 _________上 打点时应先__________ 再让纸带运动。 __________， 在_________上；打点时应先__________，再让纸带运动。 【解析】电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用低于１０ V低 电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用低于１０
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： 使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： A、B、D、E、C 、 、 、 、 在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________ ____________________。 ⑴在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________。 A.把电火花计时器固定在桌子上 A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 B.安放纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通 接通220 V交流电源 D.接通220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关 按下脉冲输出开关， E.按下脉冲输出开关，进行打点 在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________ __________上 ⑵在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________上， 纸盘轴 墨粉纸盘 还要检查_____________是否夹在纸带之间。 _____________是否夹在纸带之间 还要检查_____________是否夹在纸带之间。
1.4 实验：用打点计时器测速度
（2）电火花计时器
① 构造：
② 原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
③ 工作电压：交流220V
④ 打点频率: 50Hz 计时时间间隔：0.02S
⑤ 火花放电基本不会阻碍纸带的运动，误差较 小。
3、测速原理
（1）研究纸带 → 研究物体运动
（2）“点” ：物体某个时刻的位置 （3）“点距” ：物体在相应时间间隔内的位移大 小 0.02 （4）时间间隔：电源频率50Hz，每隔______秒打 一个点
答案： 0.10 m/s 0.27 m/s
10．用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量 物体的瞬时速度．如下图所示，滑块在牵引力的 作用下先后பைடு நூலகம்过两个光电门，配套的数字毫秒计 记录了遮光条通过第一个光电门的时间为 Δt1＝ 0.29 s，通过第二个光电门的时间为 Δt2＝0.11 s， 已知遮光条的宽度为 3.0 cm，试分别求出滑块通 过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小．
相对误差：是绝对误差与测量值之比，常用百分
数表示，它反映了实验结果的精确程度。(两物 体的长度分别是1cm和100m,误差为0.1cm和1m, 后者测量的可靠程度要高些)
二、有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字
第一章 运动的描述
1.4 实验：用打点计时器测速度
一、打点计时器: 做一做：自制打点计时器 你的左手拿一块表，右手拿一支 画笔。你的同学牵动一条长纸带，使 纸带在你的笔下沿着直线向前运动。 每隔1s你用画笔在纸上画一个点。(通 过打的个数，计算出运动的时间)
4、操作步骤
（1）固定打点计时器。 （2）安装纸带 （3）启动电源后，拉纸带，随后立即关闭电源 （4）取下纸带，从能看清的某个点开始，往后 数若干个点。由此数出n个点，计算出纸带从第 一个点到第n点的运动时间
【创新设计】2014-2015学年高一物理人教版必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
1.4实验：用打点计时器测速度[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、了解打点计时器1．作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02_s打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移，供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．2．电磁打点计时器(1)工作电压：6_V以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，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．3．电火花计时器(1)工作电压：220_V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹．4．两种计时器误差比较电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小．想一想：计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？答案因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小．二、用打点计时器测量平均速度根据v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔．想一想：如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？答案较小三、用打点计时器测量瞬时速度纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ΔxΔt，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝Δx Δt .图141想一想：在上图中，用DF 段和DG 段求出的平均速度，哪一个更接近E 点的瞬时速度？答案 因为当Δt 或Δx 较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以DF 段求出的平均速度更接近E 点的瞬时速度．四、用图象表示速度速度时间图象(v t 图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象，图象上的点反映某一时刻的瞬时速度．想一想：利用图象处理实验数据的好处是什么？答案 用图象法处理数据更直观、更具体、更方便．五、实验器材：电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、220 V 交流电源(电磁打点计时器使用学生电源)、刻度尺、纸带、墨粉纸盘(复写纸)、导线、坐标纸一、实验步骤1．了解电火花计时器的结构，然后把它固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把纸带放到墨粉纸盘的下面．2．把计时器接到220 V 的交流电源上．3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n 个点，则用Δt ＝0.02×(n －1) s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用v ＝Δx Δt计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．二、数据处理1．利用打点计时器测量瞬时速度(1)取一条点迹清晰的纸带便于分析测量．(2)从纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、…，如图142所示，测出各点到O点的距离，算出OA、AB、BC、……的距离x1、x2、x3、…….图142打点计时器打点的周期为T.(3)A、B、C、D、……各点的瞬时速度分别为v A＝x1＋x2 2T、v B＝x2＋x32T、v C＝x3＋x42T、v D＝x4＋x52T、…….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.图1432．图象法表示速度(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图143所示的v t图象．(2)v t图象的意义v t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它并不是物体运动的轨迹．三、注意事项1．使用电火花打点计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．2．使用打点计时器时，应使物体停在靠近打点计时器的位置．3．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定之后，再拉动纸带；打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．5．区别计时点和计数点：计时点是打点计时器在纸带上打出来的点；计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点．计数点一般不是从第一计时点开始的，而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．6．区别打点周期和计时周期：打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02 s；计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔，若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点，则计数周期为T＝0.02n s.例1(2013～2014桂林高一期中)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D．切断电源，取下纸带，如果共有6清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F．利用公式v＝ΔxΔt计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是________．解析打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；若打6个点，则有(6－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1)s＝0.1 s；实验步骤的排列一般要先安装器材然后进行实验的思路进行，故实验步骤的合理顺序是：BAEDCF.答案交流限位孔复写纸0.1 s BAEDCF例2(2013～2014海南文昌高一段考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．其相邻点间的距离如图144所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图144(1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先________再________(选填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表．(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图145直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图145解析 (1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先接通电源，再释放纸带；(2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT－1＝0.10.02－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝（3.62＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝（5.20＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝（5.20＋5.99）×10－22×0.1m/s ＝0.599 m/s. (4)图线如下：答案(1)接通电源释放纸带(2)4(3)0.4000．4790.559(4)见解析例3如图146所示是某质点做直线运动的v t图象，试回答：(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在5 s末的速度多大？解析(1)根据题中v t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．(2)质点在5 s末的速度由题中v t图象可知是15 m/s.答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动．(2)15 m/s。
1.4实验：用打点计时器测速度 教案
实验：用打点计时器测速度教学目标一、知识与技能1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。
2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。
3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
二、过程与方法1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。
2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来。
培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
三、情感、态度与价值观1. 体验实验中理性思维的重要，既要动手，又要动脑。
2. 感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于实际生活的意识。
3. 经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥秘。
考点同步解读高考中对本节内容很少单独命题，往往与后续学习的内容综合起来考察，涉及的内容主要有应用打点计时器研究物体的运动，运用v-t图像描述物体的运动等，作为后续学习的重要基础，同学的应牢固掌握本节内容。
1.利用打点纸带研究物体的运动2.应用图像描述物体的运动核心素养聚焦1.了解电磁打点计时器，电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理。
2.经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器。
3.会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度。
理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算顺序速度。
4.是运用实验数据画出v-t图像，并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。
教学重点1. 学会使用打点计时器。
2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3. 会用描点法描绘物体的速度—时间图象，并从中获取物理信息。
2019-2020版高中物理人教版必修1习题：1.4实验：用打点计时器测速度 含解析
4实验:用打点计时器测速度基础巩固1(多选)电磁打点计时器是一种使用交流电源工作的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.瞬时速度D.平均速度解析:从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间,因为两个点间的时间间隔为0.02 s,故选项A正确。
用刻度尺量一下任意两个点间的距离,就知道了物体的位移,故选项B正确。
从纸带上不能直接得到瞬时速度和平均速度,只能间接计算,故选项C、D错误。
答案:AB2(多选)利用打点计时器打下的纸带()A.能准确测出某点的瞬时速度B.能粗略测出某点的瞬时速度C.能准确测出某段时间内的平均速度D.可用任意两点间的平均速度代表某点的瞬时速度解析:利用纸带测速度时,应在纸带上选取两个相近的点,用这两点间的平均速度代表某点的瞬时速度,所以只能粗略测出某点的瞬时速度,故选项A错误,B正确;从纸带上可测出两点间的位移,根据打点周期可准确求出两点间的时间,因此能准确测出某段时间内的平均速度,故选项C正确;“某点”必须包含在所取的两点之间,才能用这两点的平均速度代表“某点”的瞬时速度,并不是任意两点都能代表的,故选项D错误。
答案:BC3使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在下列基本步骤中,正确的排列顺序为。
A.把电火花计时器固定在桌子上B.安放纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通220 V交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在上。
解析:电火花计时器的特点:打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的,故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的,墨粉纸盘应套在纸盘轴上,目的是使它可以转动,均匀地被利用。
答案:(1)ABDEC(2)纸盘轴4电源的频率为50 Hz时,振针每隔0.02 s打一个点。
现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz 时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实值。
1.4 实验： 用打点计时器测速度(备作业)(解析版)-2020-2021学年高一(人教版必修1)
1.4 实验：用打点计时器测速度（同步练习）(解析版)一、单选题（本大题共15小题）1.打点计时器打点的周期，决定于()A. 交流电压的高低B. 交流电的频率；C. 永久磁铁的磁性强弱；D. 振针与复写纸间的距离．【答案】B【解析】本题考查了打点计时器；对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用。
了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等。
【解答】打点计时器的打点周期决定于交变电流的频率；故ACD错误，B正确。
故选B。
2.如图，某次实验得到一条纸带，A，B，C，D，E分别表示纸带上连续打印的点，打点计时器所用的电源频率为50Hz，根据图示数据可知()A. 纸带做匀速运动B. 相邻两点的时间间隔为0.1sC. 打B点时纸带的瞬时速度为0.31m/sD. A与C之间纸带平均速度为1.56m/s【答案】D【解析】A.根据相等时间内的位移之差是否为零，即可判定纸带能否匀速运动；B.根据频率为50Hz，从而确定相邻两计数点的时间间隔；C.根据平均速度的定义求解AC段的平均速度；D.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．注意单位的换算。
A.由纸带可知，BC=6.24cm−2.92cm=3.32cm；CD=9.95cm−6.24cm=3.71cm；在任意相等的时间内，位移不相等，则纸带不是匀速运动，故A错误；B.由于电源频率为50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，故B错误；C.根据平均速度的定义得AC段的平均速度v AC=x AC tAC =0.06242×0.02m/s=1.56m/s，故C错误；D.根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，v B=v AC=1.56m/s，故D正确；故选D。
1.4实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度每课一练（人教版必修1）班级________组别________姓名____________1．打点计时器是一种使用_____流电源的_______仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔______s 打一次点。
如果每打5个取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔为______秒。
2．使用电磁打点计时器时，纸带应穿过________，复写纸片应放在纸带的________面，打点时应________接通电源，________释放纸带。
3．如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m／s，在A、D间的平均速度为________m／s，B点的瞬时速度更接近于________m／s。
4．上面是四位同学在测定匀速直线运动的小车的速度时分别打出的四条纸带，纸带上的点迹比较理想的是（）5．在“使用打点计时器测速度”的实验中，不需要的仪器是 ( ) A．停表 B．刻度尺 C．纸带 D．打点计时器6．关于计数点的下列说法中，不正确的有 ( ) A．用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差。
B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的。
C．相邻计数点间的距离应当是相等的。
D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。
7．电磁打点计时器的打点周期取决于（）A．交流电压的高低B．交流电的频率C．永久磁铁的磁性强弱D．振针与复写纸间的距离8.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是 ( )A．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面；B．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源；C．为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺。
D．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车；9．利用打点计时器打出的纸带（） A．一定能准确地求出某点的瞬时速度B．只能粗略地求出某点的瞬时速度C．只能粗略地求出某段时间内的平均速度D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度10．对纸带上的点迹说法不正确的是（）A．点迹记录了物体运动的时间。
物理-1.4学生实验：用打点计时器测量小车的速度
二、光电门（教材16页）：
1、工作原理：
2、测速度具体方法：
下面具体看看在实验室怎 么利用打点计时器测速度
一、实验原理（教材19页或学案11页）：
测量出某两个点迹间的距离△x ，除以相应的时间间隔 △t ，即得到这段时间内的平均速度，如果这段时间很短，所 得的结果也可认为是瞬时速度.
二、实验器材（教材19页或学案11页）：
五、注意事项：
1. 打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置. 2. 打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车. 3.打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源. 4.对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量 完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O之间的距离).读数时应估读到 毫米的下一位.
振片便振动起来，带动其上的振针上下振动，于是在纸带 上留下一系列点迹.
2、电火花计时器： 使用220V的交流电源，当电源的频率是50Hz时，它每
隔0.02s打一次点。
构造
原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出
的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放 电，于是在运动的纸带上就打出一系列点迹.（无振针）小车、附有滑轮的长木板、打点计时、纸带、细绳、 刻度尺、坐标纸.
三、实验步骤（勾画教材）：
四、处理实验数据（勾画分析教材19页） ：
如果时间很短，所得的平均速度也可 认为是瞬时速度，则可以绘制v－t图像。
把相邻计时点间的平均速 度当作起始点的瞬时速度(例 如把 v OA当作vO)，在图所示 的坐标纸上绘制v－t图像.
必修一第一章 描述运动的基本概念
1.4 学生实验： 用打点计时器测量小车的速度
一、打点计时器：
(实验)用打点计时器测速度(原卷版)+(解析版含答案)
第1.4课（实验）用打点计时器测速度一、实验原理1.两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6 V 以下交流电源220 V 交流电源打点周期0.02 s 0.02 s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器电磁打点计时器的工作原理如图所示，当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化．振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列点．二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
打点计时器的作用1. 测时间（直接测出，电源频率 50 Hz ，每隔 0.02 s 秒打一个点）。
2. 测位移（直接测出）。
3. 测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。
4.分析纸带 → 研究物体运动 用打点计时器测量瞬时速度 （1）测平均速度：x t∆=∆v 方法：先取计数点0，1，2，3，4……用刻度尺量出计数点间的距离（位移）Δx ，计入表格，同时记下对应的时间Δt ，然后根据公式算出平均速度。
（2）测瞬时速度：当Δt 无限小的时候，两点间的平均速度近似等于两点间某点的瞬时速度，故——用两点间的平均速度代替两点间某点的瞬时速度。
三、实验过程 1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V 的低压交流电源上。
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。
新人教版高一物理必修1课件：1.4 实验：用打点计时器测速度
（2）用上式计算出打下点G重锤的速度为vG=
m/s
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
例题
某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的 实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示， 图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，
点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。已
知打点计时器每隔T=0.02 s打一个点。
（1）打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式
vG= ___________进行计算
(4)取下纸带
2.用平整的纸带，不用皱折的纸带、 纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
使用打点计时器
△x
12 3
……
n
△t
（5）从能够看清的某个点开始，往后数出若干个 点。如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数是n-1,
由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间△t。
（6）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离△x 。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
计时点和计数点
0Hale Waihona Puke 1231.计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4 实验：用打点计时器测速度
（11990317 余芳燕）
一、前期分析
1、教材分析
本节内容选自人教版高中物理必修一第一章第四节的实验：用打点计时器测速度。
本节的核心是学生自己了解实验过程，实验方法，经历操作实验，获得数据来分析物体的运动的过程与特点。
它是高中物理教学中接触的第一个实验，为高中物理实验打下基础，同时也为之后加速度的学习打下基础。
本节的教学内容的主线有两条，第一条是操作层面上的，掌握用打点计时器测量速度的方法；第二条是思索层面上的，即研究速度的变化关系的，为下一节以及以后要学习的内容打下基础。
2、学情分析
知识结构：学生已经学习过速度，知道了速度的定义和求法，给本次试验课打下了基础。
心理特征：高一的学生已经具备了分辨是非的能力，具有对现象的观察能力和分析能力，但是高一学生在物理实验这方面的经验比较薄弱，对器材的使用并不是很熟悉，需要老师的引导。
3、教学重难点
重点：①、学会使用打点计时器；
②、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度；
③、会用描点法描绘物体的速度一时间图象，并从中获取物理信息。
难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
二、教学目标
1、知识与技能
①、了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)；
②、会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度；
③、明确速度一时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度
一时间图象，能从图象中获取有用的信息。
2、过程与方法
①、学生自己看打点计时器的说明书，形成独立学习的能力；
②、学生经历实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．学生形成获取信息、
处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法；
③、学生通过画速度一时间图象，形成用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物
理发展中的作用；
④、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑；
⑤、经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运
动。
3、情感、态度与价值观
① 、感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，
增强将物理知识应用于生活实际的意识；
② 、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙；
③ 、体验用图象的方法描述物理现象的乐趣，学生形成用数学方法处理物理问题的意
识。
学生形成敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神；
④ 、学生提高合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，形成在合作中
既坚持原则又尊重他人的习惯。
三、教学工具
多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸。
四、教学过程
[新课导入]
测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息。
直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。
在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快，时间太短时，采用这种方法的测量误差是比较大的。
为了测量更加精确的测量物体运动的速度，今天老师给大家介绍一种新的实验仪器——打点计时器。
大家看我手上的这两台仪器，它们就是打点计时器，大家看这两台仪器长的并不一样，在我左手边的这个仪器呢，就是电磁打点计时器，在我右手边这个，就是电火花打点计时器。
那么我们就来看看它们是如何工作的。
[创设情境]
作为同桌的两位同学合作，简易模拟打点计时器。
同桌两位同学之间，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约 1cm 的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动。
你按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1 次，或每秒 2 次)，比比看，看谁牵动纸带的速度变化最小．想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响?
相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大．纸带运动的快慢不均匀，点子的间隔也不均匀，但对相邻两点间的时间间隔没有影响。
[新课教学]
1、电磁打点计时器
学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法，并讨论电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么?
2、电火花打点计时器
学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法，并讨论电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？思考两种打点计时器能记录的信息。
3、练习使用打点计时器
指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据?
基于操作提出一些操作中常见的问题。
问题 1 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
问题 2 振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?
问题 3 开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处?
问题4 处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。
如果数出 n 个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少?
问题5 怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
[实验过程]
学生根据说明书上的步骤和老师的提示，以及自己的讨论结果，进行实验。
思想方法：用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度．所取的时间间隔越接近试点，这种描述方法越准确。
学生用表格记录实验数据，并根据表格在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度。
将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t 图象)，简称速度图象。
[小结]
1、内容小结：
电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移大小的仪器。
v—t 图象：表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。
某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小。
形状一样的图线，在不同图象中所表示的物理规律不同。
2、误差分析：
偶然误差：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的。
例如读仪表时，眼睛可能一次偏右、一次偏左，电表指针转动时的摩擦，可能一次偏大、一次偏小。
偶然误差的特点：实验结果有时偏大，有时偏小，重复实验时，偏大、偏小的机会接近．减小偶然误差的方法是取多次实验的平均值作为实验结果。
系统误差：由仪器结构缺陷，实验方法不完善造成的．其来源为：
①、验仪器本身的误差，由于仪器本身的缺陷；
②、实验原理不够完备；
③、实验方法粗略。
系统误差的基本特点是：实验结果总是具有相同的倾向性，即总是偏大或偏小。
减小系统误差的方法：完善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。
3、从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。
绝对误差：绝对误差是测量值与被测物理量真实值之差(绝对值)。
在直接用仪器测量某一物理量时，提高测量仪器的精度是减小绝对误差的主要方法。
相对误差：相对误差等于绝对误差△x 与真实值 x。
之比，一般用百分数表示＝
X100％。
它反映了实验结果的精确程度。
绝对误差只可以判别一个测量结果的准确度。
比较两个测量结果准确度则必须用相对误差。
在相同条件下要提高测量的准确度，应减小相对误差。
[作业]
教材第 26—27 页“问题与练习”。