1.4 试验：用打点计时器测速度(学案)
2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册教案+学案：1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度-教案
实验：用打点计时器测量小车的速度【教学目标】1.知识与技能：（1）能熟练使用打点计时器。
（2）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
（3）会处理纸带求各点瞬时速度。
（4）会设计表格并用表格处理数据。
（5）会用v-t图像处理数据，表示运动规律2.过程与方法：（1）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
（2）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
（3）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
3.情感态度与价值观：（1）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
（2）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
【教学重点】1.图象法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
【教学难点】对实验数据的处理。
【教学过程】一、导入新课。
教师提出问题：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
让学生猜想：小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
让学生进行实验设计：提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。
二、讲授新课。
（一）实验步骤及注意事项1.教师提问：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材？学生回答：有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源．2.教师提问：通过预习，同学们知道具体的实验步骤是什么吗？学生回答（抽取举手同学作答）教师诠释：①把附有滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。
②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码。
放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面。
③使小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带。
1.4(教案)实验：用打点计时器测速度(一)
1.4实验：用打点计时器测速度（一）【教学目标】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，并学会安装并使用打点计时器。
2．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和测量瞬时速度。
3．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。
4．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、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。
5．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。
【教学重难点】1．打点计时器的使用。
2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。
3．画物体的速度—时间图象。
【教具准备】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．【课时安排】2课时：第1课时：设计实验方案第2课时：学生分组实验【教学设计】课前预学第1课时设计实验方案1．电磁打点计时器是一种使用_________(交流?直流?)电源的________仪器，它的工作电压是________伏特。
当电源频率是50赫兹时，它每隔________s 打一次点。
如果每打5个取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为________秒。
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．位移c．加速度D．平均速度。
3.使用打点计时器时应注意（）A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D．使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上4.如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动（）A BC D5.如图1－4－13所示是一条利用打点计时器打出的纸带，求A点的瞬时速度．【预学疑难】课内互动（一）导入新课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，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的.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，采用这种方法的测量误差较大.打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢.［合作探究］作为同桌的两位同学合作，简易模拟打点计时器.1.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1 cm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?2.两位同学竞走比赛，为了比较他们的运动情况，现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走，然后通过他们的漏沙情况来判断他们的匀速运动情况和加速情况.以上两个探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理.学生做完后讨论.生：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.生：参加竞走的两人若运动快慢比较稳定，则漏沙比较均匀，若加速运动，会发现快的时候漏沙少，慢的时候漏沙多.（二）进行新课师：在以上的活动中，同学们认识到了打点和漏沙可以体现物体运动的快慢.今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法，并用图象把这些速度形象地表示出来.一、电磁打点计时器教师布置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.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图1－4－1所示.工作电压为4 V～6 V.当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点.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，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，即为0.02 s.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小点.图1－4－1 电磁打点计时器【交流与讨论】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？生：工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02 s.这个值正好是电源频率的倒数.二、电火花计时器教师布置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.电火花计时器电火花计时器的外形如图1－4－2所示，它可以代替电磁打点计时器使用，也可以与简易电火花描迹仪配套使用.图1－4－2使用时电源插头直接插在交流220 V插座内，将裁成圆片（直径约38 mm）的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带（20 mm×700 mm）从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间.这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本.【交流与讨论】从原理上考虑，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？生：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.教师评论并系统总结.师：电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50 μs ，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5 μA ）.师：打点计时器能记录哪些信息？生：时间和位移.下面的时间交给学生自主探究.三、注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
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。
高中物理人教版必修一第一章第4节实验用打点计时器测速度学案2
1.4实验：用打点计时器测速度学案.知识要点:1. 学习使用打点计时器。
2. 学会使用打点计时器测平均速度。
体会测瞬时速度的方法。
在实验过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验事实。
二.要点预习：（一）实验目的用打点计时器测速度（二）实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器），木板，___________ , __________ , ________导线。
（三）实验原理1. 电磁打点计时器电磁打点计时器的构造如图所示，包含底座、接线柱、线圈、振片、振针、永久磁铁、限位孔、定位轴等部件。
电磁打点计时器是一种使用的计时仪器，工作电压为，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，振针也就跟着上下振动。
如果电源的频率为50Hz,振针就会通过复写纸每隔__________________ 在纸带上打出一个小点。
2. 电火花计时器电火花计时器的构造如图甲所示，包含电源插头、条、纸盘轴、墨粉纸盘等部件。
脉冲输出插座、脉冲输出开关、压纸限位孔接线柱定忡轴使用时，_________ 套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间，接通 ______________ 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发生的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电。
当电源的频率是50Hz时，每隔____________ 在纸带上打一个点。
电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。
打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
3. 练习使用打点计时器把打点计时器固定在桌子上，然后把纸带装好，先启动 __________ ，然后用手水平纸带，纸带上打出一行小点，然后立即______________ 电源。
4. 用打点计时器测瞬时速度用打过点的纸带，如图。
根据量出的A、D间的距离X和时间间隔At，算出A、D间Xv =的平均速度厶t。
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实验：用打点计时器测速度(自备)
例3如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每 隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、 D为每隔两点选定的计数点．根据图中标出的数据， 打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点 时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？ 你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为 什么？
答案：231.25cm/s 212.50cm/s 不能 不知时间 分析：根据平均速度和瞬时速度的定义式求解．
变式训练2 当纸带与运动物体相连接时，打点 计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上点痕 的说法中正确的是 ( ) A．根据点痕和交流电周期可得物体运动时间 B．根据点痕可以得到物体运动的距离 C．点痕在纸带上的分布情况反映了物体的形状 D．纸带上点痕的分布情况反映了物体的运动情 况 答案：ABD
解析：点痕可以记录物体的运动时间，相邻两 点之间的时间间隔为0.02s，只要在纸带上数出 间隔数n，就可以求出运动的时间间隔n×0.02s， 所以A正确；物体的始末位置可以用纸带上对应 的点来表示，可以得出相应时刻的位置，用刻 度尺测量始末位置对应点的距离，可以得出物 体的位移，所以B正确；纸带上点痕的疏密程度 可以表示相应时间内通过的距离，所以可以表 示物体运动的快慢，因此D正确；点痕可以反映 物体的运动情况，但是不能反映物体的质量和 形状，因此C错误．所以说法正确的是A、B、 D.
纸带与限位孔的摩擦
振针通过复写纸 打点方式 在纸带上打点
纸带与限位孔的摩 擦；振针与纸带 阻力来源 打点接触时的摩 擦
精确比较 电火花计时器比电磁打点计时器更精确
3、打点计时器的作用
（1）测时间 0.02 (电源频率50Hz，每隔_ __秒打一个点) （2）测位移 （3）研究纸带 → 研究物体运动
1.4 实验 用打点计时器测速度
第四节 实验:用打点计时器测速度一、实验目的1、 了解打点计时器的基本构成，知道其计时原理并学会应用2、 根据纸带上的点分析速度的变化情况，学会测定平均速度3、 学会用图像表示速度的变化规律的方法二、实验原理两种打点计时器当接通50Hz 的交流电时，都是每隔0.02s 打一次点。
当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示了物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式t x v ∆∆=，当t ∆很短时，就可以认为t x∆∆等于t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、刻度尺、导线等（详见导学案第四节第1页）四、实验步骤实验准备1、 把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，压在复写纸的下面。
2、 把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。
实验进行3、 打开电源开关，用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列的点。
4、 多打几条纸带，并且注意打点之后立即关闭电源。
数据处理5、 在几条纸带中挑选一条理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，找一个点做为开始点，然后每五个点（或每隔四个点）取一个计数点（每两相邻的计数点之间的时间间隔就是0.1秒）6、 利用公式t xv ∆∆=，计算出纸带在这段时间内的平均速度，如果时间极短的话，就是中间时刻的瞬时速度。
五、数据处理① 表格法② 图像法（t v -图像）1、 图像的获得：以速度为纵轴，以时间为横轴，在方格纸上建立直角坐标系，根据测得速度在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接，就得到了t v -图像。
2、 反映的物理量：① 任一时刻速度的大小② 任一时刻速度的方向，也就是速度的±表示了运动的方向③ 速度随时间的变化情况④特别说明：匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线3、tv 图像六、注意事项1、电源电压符合要求，电磁打点计时器使用6V以下交流电源；电火花计时器使用220V交流电源。
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。
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。
学案7： 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【课堂学习】一、了解打点计时器1.作用及分类打点计时器是一种使用(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔打一次点.打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的及在一段时间内的.供高中学生实验用的打点计时器有打点计时器和打点计时器2.电磁打点计时器(1)工作电压：以下的(填“交流”或“直流”)电源.(2)原理：接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动.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：V (填“交流”或“直流”)电源.(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生，于是在运动的纸带上就打出一行点迹.4.两种打点计时器误差比较计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小.二、练习使用打点计时器1.实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V低压交流电，电火花计时器接220 V交流电).(3)先接通电源开关,再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源.(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n 个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.(6)利用公式v ＝ΔxΔt计算出纸带在这段时间内的平均速度. 2.注意事项(1)打点前应把手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，再拉动纸带. (3)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).读数时应估读到毫米的下一位. 三、用打点计时器测量平均速度和瞬时速度 1.根据纸带计算平均速度用刻度尺测出n 个点之间的间距Δx ，n 个点之间的时间Δt ＝(n －1)×0.02 s.则平均速度v ＝ΔxΔt .2.根据打点计时器计算瞬时速度(1)原理：取包含某一位置在内的一小段位移Δx ，根据v ＝ΔxΔt 测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册教案+学案：1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度-学案
实验：用打点计时器测量小车的速度【学习目标】1．学会安装和使用打点计时器。
2．学会测量纸带、制表及记录数据。
3．能根据实验数据描绘v t-图像。
【学习重难点】学习重点：会根据纸带上的点迹计算平均速度和瞬时速度。
学习难点：会建立坐标系、描点连线，会用画图像。
【学习过程】一、课前复习1．打点计时器：（1）电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器。
它的工作电压是________V。
频率是________Hz，每隔________s打一个点。
如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的________，也记录了相应________。
通过对纸带上不同点之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。
2．电火花计时器工作条件：使用交流电源，工作电压________V，工作频率为________Hz，它每隔________s 打一个点。
二、打点计时器的使用和平均速度的测量1．把打点计时器固定在桌子上。
2．安装纸带。
3．把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上（电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接:低压交变电源，电火花打点计时器接220 V交变电源）。
4 6 V4．启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。
5．取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1，2，3…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔0.1 st∆=。
6．用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。
7．计算两相邻计数点间的位移x∆。
练习：利用公式v x t =∆∆计算纸带上各相邻计数点间的平均速度。
典题强化：在使用打点计时器时，下列说法正确的是（ ） A ．应先接通电源，再使纸带运动 B ．应先使纸带运动，再接通电源 C ．在使纸带运动的同时接通电源 D ．先使纸带运动或先接通电源都可以 三、瞬时速度的测量和v t -图像1.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xv t∆=∆，当t ∆或x ∆较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
1.4实验：用打点计时器测速度
第4课时实验：用打点计时器测速度班级：姓名：小组：【学习目标】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【学习重点】理解纸带中包含的物体运动的信息【学习难点】理解纸带中包含的物体运动的信息【自主学习】1、电磁打点计时器是一种使用_______电源的计时仪器，它的工作电压是______V，当电源频率是50Hz 时，它每隔______s打一次点。
2、使用电磁打点计时器时，纸带应穿过________ ，复写纸应套在________上，并要放在纸带的______面，打点时应先________ ，再让纸带运动。
3、电火花打点计时器使用交流________V电源工作，它是利用____________________而在纸带上显示点迹的计时仪器。
工作电源频率是50Hz，如果用它测量时，工作电压的频率变为60Hz,但仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比将__________（填“偏大”或“偏小”）4、（如上图）怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点密集的地方表示运动的速度较大还是较小？5、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，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得1与2两点间距离x1=30mm，2与3两点间的距离x2=36mm，则小车在1与2两点间和2与3两点间的平均速度各为多大？小车在点2的瞬时速度大约是多少？6、阅读课本P21用图像表示速度7、完成P24 问题与练习第3题四、巩固训练1.对纸带上的点迹说法正确的是（）A．点迹记录了物体运动的时间B．点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况C．点迹越密集，说明物体运动越快D．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2.采取下列哪些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差（）A．改用6v直流电源B．电源电压越低越好C．用平整的纸带，不用皱折的纸带D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜3.用电磁打点计时器打出的点迹不够清晰的原因可能是（）A．电源电压偏低B．永磁体磁性不足C．振针位置过高D．复写纸陈旧E．振动片不在永磁体的中央4．一同学在使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点而是一些短线，这可能的原因是A．接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源频率不稳定D．打点针压得过紧。
教科版高中物理必修第一册1-4实验：用打点计时器测量小车的速度课时学案含答案
4.实验：用打点计时器测量小车的速度思维导图画出的图像描述物体的运动速度的变化特点．实验必备·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度．2．通过实验获取数据，利用图像处理实验数据．二、实验原理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v̅＝∆x∆t，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＝∆x∆t.三、实验器材电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源(电火花打点计时器使用220 V交流电源)、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、重物、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等．四、实验操作1．安装实验器材．把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示．2．使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关．打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动．待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端．纸带上会留下一系列点迹．[导学1]计时点和计数点的比较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．选择点迹清晰的点开始，通常每5个计时点取一个计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1 s.[导学2]打点纸带的数据如何测量误差更小测量各段距离时，用长尺一次性完成较好，以减小实验误差，不要用短尺分段测量．五、处理数据1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为0，而后依次标为A、B、C、D、E…….2．用刻度尺测量出各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与0点对齐，即0点的位置记为0)，并记录在表中．3．计算两相邻计时点间的位移x OA、x AB、x BC、x CD……并记录在表中．4．利用公式v̅＝∆x计算纸带上各相邻计时点间的平均速度，v̅O A、v̅A B、v̅B C、v̅C D…….∆t5．(1)根据v̅＝∆x计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数∆t(2)利用v t图像分析物体的运动用横轴表示时间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v t 图像．六、误差分析1．打点计时器打点周期不稳定．2．根据纸带测出的位移存在偶然误差．[拓展]系统误差和偶然误差(1)系统误差①来源：实验原理不够完善，实验仪器不够精确，实验方法粗略．②特点：实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小．③减小方法：优化实验原理，提高实验仪器的测量精确度，设计更精巧的实验方法．(2)偶然误差①来源：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，用刻度尺多次测量长度时估读值的差异，电源电压的波动引起测量值的微小变化等．②特点：多次重复测量时，偶然误差有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的概率比较接近．③减小方法：多次测量取平均值可以减小偶然误差．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一实验原理和实验操作两种计时器的比较【典例示范】题型1打点计时器的原理及使用例 1 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，关于图中甲、乙两种打点计时器，请回答下面问题．(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________．(2)乙图是________打点计时器，电源采用的是________．(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率为50 Hz，则打点周期分别为________s和________s．题型2实验操作例2 (1)图甲是电火花打点计时器的示意图．电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔________s打一次点．电火花打点计时器使用时的基本步骤如下：A．当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭电源B．将电火花打点计时器电源插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器D.接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________________．(按顺序填写步骤字母)(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花打点计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带运动得________(选填“越来越快”或“越来越慢”).若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s．素养训练1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．将电磁打点计时器接在________电源上B．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C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离ΔxD．切断电源，取下纸带E．先________后________，在纸带上打下一系列小点实验步骤的合理顺序是________________．素养训练2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按顺序写在空白处．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50 Hz的低压________(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个清晰的点，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；实验步骤的合理顺序是________．探究点二纸带的测量、分析与计算【典例示范】题型1利用纸带判断物体的运动情况例3 (多选)关于打点计时器打出的纸带，下列说法正确的是()A．点迹均匀，说明纸带做匀速直线运动B．点迹变稀，说明纸带做加速直线运动C．点迹变密，说明纸带做加速直线运动D．相邻两点间的时间间隔相等题型2利用打点计时器测速度的实验数据处理例 4 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)请分别读出DF、FH的长度DF＝________mm，FH＝________mm；(2)求出E、G点的速度v E＝________ m/s，v G＝________m/s.(保留两位小数)素养训练3在一次实验中，使用电磁打点计时器测速度(所用交变电源的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．实验中电磁打点计时器直接接在220 V的交变电源上C．从纸带上可求出计数点AC段对应的平均速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s素养训练4某实验中学的实验小组成员利用纸带分析物体的运动时，从打出的若干条纸带中选取一条比较清晰的纸带，如图所示，图中的七个计数点中每相邻两计数点间还有四个点没有标出．已知该小组的同学使用的交变电源的频率为50 Hz.用刻度尺测量出的相邻两计数点之间的距离如图所示．请回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：(1)计数点0与计数点6之间的平均速度约为________ m/s；(2)打下计数点4时纸带的速度约为________ m/s；(3)如果该小组的同学所使用的交变电源的频率小于50 Hz，而计算时仍按照50 Hz来进行，则以上求解得到的结果应________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．在“用打点计时器测纸带的速度”的实验中，若打点周期为0.02 s，下列说法正确的是()A．启动电源与拉动纸带可以同时进行B．先拉动纸带，后启动电源C．电火花打点计时器使用6 V以下的交变电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 s2．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，已知交流电源的频率为50 Hz，下列几种方法中最准确的是()A．AG∆t1＝v D，Δt1＝0.12 s B．BE∆t2＝v D，Δt2＝0.06 sC．CE∆t3＝v D，Δt3＝0.1 s D．CE∆t4＝v D，Δt4＝0.04 s3．如图所示，是某位同学练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端与运动物体相连，从点迹的分布情况可以看出：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带________是越走越快的，纸带________先是越走越快后来是越走越慢的．4．如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分，从0点开始按照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，…现在量得0、1间的距离x1＝5.18 cm，1、2间的距离x2＝4.40 cm，2、3间的距离x3＝3.62 cm，3、4间的距离x4＝2.78 cm，4、5间的距离x5＝2.00 cm，5、6间的距离x6＝1.22 cm.(每0.02 s打一次点)(1)(2)根据(1)中表格，4．实验：用打点计时器测量小车的速度关键能力·合作探究探究点一【典例示范】例1解析：甲为电磁打点计时器，采用的是6 V的交流电源；乙为电火花打点计时器，采用的是220 V的交流电源；两种打点计时器所用电源频率为50 Hz，则打点周期均为T＝150 s＝0.02 s.答案：(1)电磁 6 V的交流电源(2)电火花220 V交流电源(3)0.020.02例2解析：(1)电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点；实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则，故正确的步骤顺序是CBDA.(2)打点计时器所用电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点，从左往右，纸带上两点之间的距离越来越大，说明纸带运动得越来越快．从打下A点到打下B点共14个点迹，从A到B共有13个时间间隔，所以所用时间t＝13×0.02 s＝0.26 s.答案：(1)交流0.02CBDA(2)越来越快0.26素养训练1解析：将电磁打点计时器接在交流电源上．先接通电源后拉动纸带，在纸带上打下一系列小点．实验步骤的合理顺序是BAEDC.答案：交变(或6 V以下交变)接通电源拉动纸带BAEDC素养训练2解析：电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此要将导线接在低压交流电源上；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，这样才能通过振针把点打在纸带上；打点计时器的打点周期为0.02 s，若打n个点，则有(n－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1) s＝0.10 s；实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行B、A步骤，然后进行实验即进行E步骤，实验结束要先关掉电源，即进行D步骤，最后进行数据处理，即进行C步骤，故实验步骤的合理顺序是：BAEDC.答案：交流限位孔复写纸0.10 s BAEDC探究点二【典例示范】例3解析：打点计时器打点的频率是一定的，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带做匀速直线运动，则点迹均匀；如果纸带做加速直线运动，则点迹变稀；如果纸带做减速直线运动，则点迹变密．故A、B、D说法正确，C说法错误．答案：ABD例4解析：(1)由图可知DF＝3.55 cm＝35.5 mm；FH＝5.20 cm＝52.0 mm.(2)E点的速度v E＝x DF2T ＝35.50.04mm/s＝0.887 5 m/s≈0.89 m/s，G点的速度v G＝x FH2T ＝52.00.04mm/s＝1.30 m/s.答案：35.552.00.89 1.30素养训练3解析：A错：实验时应先接通电源再放开纸带；B错：电磁打点计时器使用的是6 V的交流电源；C对：AC段对应的平均速率v̅AC＝x2+x32T；D错：相邻两个计数点间的时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s.答案：C素养训练4解析：(1)计数点0与计数点6之间的平均速度v̅＝ΔxΔt＝(2.80+4.40+5.96+7.57+9.10+10.71)×10−26×(0.02×5)m/s＝0.676 m/s.(2)当打点计时器打下计数点4时，纸带的瞬时速度最接近于计数点3和5之间的平均速度，则v4＝Δx35Δt35＝(7.57+9.10)×10−22×(0.02×5)m/s＝0.834m/s.(3)当交变电源的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，当交变电源的频率低于50 Hz时，打点计时器打相邻点的时间间隔将大于0.02 s，因此算出的速度将比真实值大．答案：(1)0.676(2)0.834(3)大于随堂演练·自主检测1．解析：使用打点计时器打点时，应先启动电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A、B错误；电火花打点计时器使用220 V的交流电源，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有(n－1)个时间间隔，故时间间隔为(n－1)×0.02 s，D正确．答案：D2．解析：时间间隔应取得尽量小，这样平均速度才能更接近瞬时速度．注意CE段对应的时间间隔为0.04 s.答案：D3．解析：纸带甲相邻两计数点之间的距离相等，所以是匀速通过打点计时器的；纸带乙从左到右相邻两计数点之间的距离增大，所以是越走越快的；纸带丙从左到右相邻两计数点之间距离先增大再减小，所以是先越走越快，后来又越走越慢的．答案：甲乙丙4．解析：(1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示，相邻两计数点的时间间隔Δt＝2×0.02 s＝0.04 s，则打1点时：v1＝x1+x22Δt ＝1.20 m/s；打2点时：v2＝x2+x32Δt＝1.00 m/s；打3点时：v3＝x3+x42Δt ＝0.80 m/s；打4点时：v4＝x4+x52Δt＝0.60 m/s；打5点时：v5＝x5+x62Δt＝0.40 m/s.将数值填入表格中：(2)描点并连线得小车的速度—时间图像，如图所示．由图像可知，小车速度逐渐减小．答案：见解析。
高一物理必修一1.4实验 用打点计时器测速度学案
试回答：
(1)A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是多少．
(2)测量数据标在图中，试估算出打点B时的抽动纸的速度大小．
我的疑问
教师评价等级：
【思考与交流】
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?
知识点二：电火花计时器
观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法．
电火花计时器通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，振针每隔s打一次点
知识点三：练习使用打点计时器
2．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（）
A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以
3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（）
A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度
△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近正点的瞬时速度．然而D，F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点．
预习时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是，电火花计时器的工作电压是V，其中实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它每隔s打一次点。
4．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
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：
1.4实验：用打点计时器测速度学案
§1.4 实验:用打点计时器测速度班级 姓名 学号 自我评价 教师评价【学习目标】1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2、会安装并使用打点计时器。
3、理解根据纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。
4、明确速度—时间图象的意义，掌握用描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。
【学习重点、难点】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教学难点：处理纸带的方法,用描点法画图象的能力【课前预习】一、知识梳理1．上图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是①______；②______；③________；④______；⑤______；⑥______；⑦______；⑧______.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位移的仪器，它使用______电源，由学生电源供电，工作电压在______以下．当电源的频率是50 Hz 时，它每隔______打一个点．通电前把纸带穿过________再把套在定位轴上的复写纸片压在纸带的______．接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，______便振动起来，带动其上的______上下振动．如果物体带动纸带运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的______。
电火花计时器是利用______在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器．使用时，________套在纸盘轴上，并夹在两条纸带之间．接在______电源上，电压为______ V ，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电．当电源频率为50 Hz 时，它每隔______时间打一次点，并且这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力较____，实验误差较____。
3．用打点计时器测瞬时速度，打过点的纸带，如图所示．根据量出A 、D 间的距离Δx 和时间间隔Δt 算出A 、D 间的平均速度v ＝Δx Δt。
教学设计8：1.4 实验：用打点计时器测速度
第4节用打点计时器测速度一、实验目的练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。
二、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，纸带，刻度尺，导线，电源三、实验步骤（1）把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间。
（2）把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上。
（3）按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点。
（4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点。
如果共有n 个点，点子的间隔数就为n-1个，用t=0.02(n-1)s计算出纸带的运动时间t.（5）用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s有多长。
（6）利用公式计算出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1中。
表1（7）在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F。
用刻度尺测出两个相邻点间的距离s1、s2、s3、s4、s5（如图所示）把数据填入表2中。
根据这些数据，运用你学过的知识，判断纸带的运动是匀速运动还是变速运动，并把判断的结果和理由写清楚。
表2如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前三步相应的应当是：（1）把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面；（2）把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接；（3）打开电源开关，用手水平的拉动纸带，纸带上就打上一列小点。
然后，重复上面步骤（4）至（7），完成实验。
四、注意事项：（1）将打点计时器固定在桌子上，以免在拉纸带时晃动它，并要轻轻试拉纸带，应无明显阻滞现象，同时复写纸应该能随纸带的移动而移动。
必要时，可通过定位轴的前后移动来调节复写纸的位置。
（2）若纸带上出现双点或漏点现象，可通过适当调整振动片的长度予以纠正，若纸带上出现拖痕和点迹不清，应调整振针长度。
高一物理人教版必修一 1.4实验用打点计时器测速度导学案
1.4实验：用打点计时器测速度导学案【学习目标】1.了解电火花计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。
2.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和测量瞬时速度。
3.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。
【导学过程】1.认识打点计时器（1)电磁打点计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔秒打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是 .（3）电火花计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为(4)电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较 ,实验误差也就比较。
2．操作步骤：①了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上，把纸带装好。
②启动电源，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。
取下纸带，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, 这些点之间的间隔数为_______个，计算出纸带从第一个点到第n点的运动时间用t = _________ s。
③用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。
利用公式υ=_________计算出纸带在这段时间内的平均速度。
【交流与讨论】为什么要先打开电源让打点计时器先工作1～2s再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?点迹不均匀代表作什么运动，点迹密集的地方速度大还是小？【典型例题1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，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【导练】在练习使用电火花打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是 ( )①把计时器上的电源插头插在交流220 V 电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点，随后立即关闭电源 ②把电火花计时器固定在桌子上③将纸带穿过打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间 ④用刻度尺测量纸带通过的距离Δx⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为N ，则点子的间隔数为（N -1），纸带的运动时间为（N -1）⨯0.02 s⑥计算纸带运动的平均速度： v=Δx/Δt , 得出结果：A ．①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥ 3.用打点计时器测量瞬时速度思想方法：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该点，这种描述方法越准确.示例：如图，测量出包括E 点在内的D 、F 两点间的位移Δx 和时间Δt ，算出纸带在这两点间的平均速度v =tx∆∆，用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度. tx∆∆可以大致表示E 点的瞬时速度，D 、F 两点离E 点越近，算出的平均速度越接近E 点的瞬时速度.然而D 、F 两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点. 学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移Δx ，同时记录对应的时间Δt ，根据v =tx∆∆算出各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度。
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1.4 试验：用打点计时器测速度（学案）
课时：2
姓名：班级：完成评价：(A、B、C)
完成时间（）分钟制作人：李启明
预习学案：完成时间（）分钟
1、.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是Ｖ，电火花打点计时器的工作电压是Ｖ.当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点.
使用电磁打点计时器时，纸带应穿过，复写纸片应套在上，并要放在纸带的面；打点时应接通电源，释放纸带.
2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同？有何不同?
答：相同点：
不同点：
预习思考：完成时间（）分钟
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,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
2、一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，而是一些短线，这可能是因为（）
A．打点计时器错接在直流电源上
B．电源电压不稳定
C．电源的频率不稳定
D．振针压得过紧
3、针对第2题出现的问题，应如何调节（）
①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A．①② B．①④C．②④D．③④
4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是（打点时间间隔均相同为0.02s）（）
5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如图用S和t分别表示纸带AD和BD 的平均速度。
⊙例题剖析
【例1】电磁打点计时器是一种用电源的计时仪器，它的工作电压是V，当电源频率是50Hz时，它每隔s打一次点。
使用打点计时器时，纸带穿过，复写纸应套在上，并要放在纸带的面；应把电源用导线接在上；打点时应先，再让纸带运动。
【跟踪训练1】在使用电磁打点计时器时，下列说法正确的是（）
A．每打完一列点就要切断电源
B．不要移动圆形复写纸片的位置
C．纸带一定要从两限位孔穿过，并且压在复写纸下面
D．应先接通电源，再使纸带运动
【例2】下图是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质。
（先加速再匀速运动）
【跟踪训练2】打点计时器所用电源的频率为50Hz，某此试验中得到一条纸带，如图所示，纸带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。
实验目的：
1.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器.
2.利用打上点的纸带研究物体的运动情况.
实验器材：
电火花计时器或电磁打点计时器，纸带、刻度尺、导线、学生电源.
实验步骤：
（1）把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿好，黑粉纸盘是否夹在两条纸带之间.
（2）把计时器上的电源插头插在220 V的交流电源上.
（3）按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就打上一列小点.
（4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点.如果共有几个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02 s×(n-1)就可计算出纸带的运动时间.
（5）用刻度尺测量一下，打下这些点时，纸带通过的距离s有多长.
（6）利用公式v=s/t计算出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.
⊙同步练习⊙
姓名：班级：完成评价：(A、B、C)
完成时间（）分钟制作人：李启明1、打点计时器振针打点的周期，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．振针与复写纸的距离
2、接通电源与释放纸带(或物体)，这两个操作时刻的关系应当是（）
A.先接通电源，后释放纸带
B.先释放纸带，后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
3、关于打点计时器打出的纸带,下列说法正确的是（）
A.点迹均匀,说明纸带做匀速直线运动
B.点迹变稀,说明纸带做加速运动
C.点迹变密,说明纸带做加速运动
D.相邻两点之间的时间间隔相等
4、运动小车拖动纸带通过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点间的距离为18cm,则（）
A．小车运动的平均速度为了0.03m/s B. 小车运动的平均速度为了1.5m/s C．小车运动的平均速度为了1.8m/s D. 小车运动的平均速度为了3.6m/s
5、在一次实验中，如果某同学不知道实验所使用的交流电源的实际频率已超过50Hz，那么他计算出来的平均速度值与真实值相比较是（）
A．偏大 B.偏小 C.相等 D.无法确定
6、一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为（）
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源电压不稳定
C.打点计时器使用的电压过高
D.振针到复写纸片的距离太小
7、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法中，正确的是( )
A．点痕纪录了运动的时间
B．点痕纪录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
8、练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下：
A．把打点计时器固定在没有定滑轮的一端的长板上，把复写纸套在定位轴上，让连接小车的纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面
B．把打点计时器接在6v以下的直流电源上
C．拉动纸带后，再接通电源
D．取下纸带，以纸带上起始点为O，依次在每个点上标出1,2,3…，用刻度尺分别量出两点间的距离，比较是否相等，判断是什么性质的运动
试纠正上面三处错误的地方。
⑴
⑵
⑶
9、一打点计时器所用电源是50Hz。
如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时s,位移为m，这段时间内纸带运动的平均速度是m/s，BC段平均速度是m/s，AD段平均速度是m/s。
x
t
v—t图像。