用打点计时器测速度
第4节 实验：用打点计时器测速度
答案：ABD.
纸带的测量、分析和计算 【例 2】 如图 144 所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，图 中 O 点为第一个点，A、B、C、D 为每隔一点选定的计数点．根据图中标出的数据，纸带 上 A、C 两点对应的时间为______s，纸带在 A、D 间的平均速度为______cm/s，打 B 点时纸 带的瞬时速度为______cm/s，你能求出打 O、D 点时间内纸带的平均速度吗？答：________.
图 144
思路点拨：平均速度由 v ＝ 含该点的时间间隔要尽可能短． Δx 求解．求瞬时速度时，由平均速度代替瞬时速度，取包 Δt
解析：纸带上 A、C 两点对应的时间 Δt1＝4×0.02 s＝0.08 s A、D 段的平均速度 xAD 43.25－15.50 v AD＝ ＝ cm/s＝231.25 cm/s tAD 0.02×2×3 B 点的瞬时速度 xAC 32.50－15.50 vB＝ v AC ＝ ＝ cm/s＝212.50 cm/s tAC 0.02×2×2 无法算出 OD 段的平均速度，因为不知道 O、D 间有多少个点，也就不知道 OD 段的时 间间隔．
答案：(1)ABDEC (2)纸盘轴 墨粉纸盘
4．质点做匀速直线运动，从 O 点经时间 t1 到达 A 点，如图 148 所示的图象中，能正确 表示该质点运动图象的是( BC )
图 148
解析：匀速直线运动的位移随时间均匀变化，xt 图象为倾斜的直线，选项 B 对；匀速直 线运动的速度不变，vt 图象为平行于时间轴的直线，选项 C 正确．
用打点计时器测速度
用打点计时器测速度简介在进行实验室测试或者项目开发中，经常需要测量某种物理现象的速度。
为了准确、方便地测量速度，我们可以利用打点计时器来进行测量。
打点计时器是一种常见的工具，可以通过记录物体运动过程中的时间和位置信息来计算速度。
本文将介绍如何使用打点计时器来测量速度，并且给出一些实际应用的例子。
打点计时器的原理打点计时器的原理是基于物体运动的时间和位置之间的关系。
当物体在运动过程中，我们可以通过记录物体经过的位置点和记录时间的变化来得到速度。
具体的步骤如下：1.将打点计时器放置在一个固定的位置，作为参考点。
2.在物体开始运动时，按下打点计时器的按钮，记录开始运动的时间。
3.在物体结束运动时，再次按下计时器的按钮，记录结束时的时间。
4.根据物体运动的开始和结束时间，以及参考点的位置，可以计算出运动的距离。
5.根据运动距离和运动时间，即可计算出速度。
实际应用举例测量小车的速度假设我们要测量一辆小车在直线上的速度。
我们可以将打点计时器放置在起点，并在小车经过起点时按下计时器按钮，记录开始时间。
然后，我们可以将打点计时器放置在终点，并在小车经过终点时按下计时器按钮，记录结束时间。
根据起点和终点的位置差，以及开始和结束时间的差，即可计算出小车的平均速度。
测量水管中水的流速假设我们要测量一条水管中水的流速。
我们可以将一支打点计时器固定在水管入口处，并在水流通过入口时按下计时器按钮，记录开始时间。
然后，我们可以将另一支打点计时器固定在水管出口处，并在水流通过出口时按下计时器按钮，记录结束时间。
根据入口和出口的位置差，以及开始和结束时间的差，即可计算出水的流速。
注意事项在进行速度测量时，有几个注意事项需要注意：•打点计时器的精度要求：打点计时器的精度会影响最后测量结果的准确性。
因此，在选择打点计时器时需要注意其精度，并根据实际需求进行选择。
•距离和时间的单位一致性：在进行速度计算时，需要确保距离和时间的单位一致，否则会导致计算结果错误。
打点计时器、用打点计时器测速度和加速度以及用打点计时器验证牛顿第二定律
打点计时器、用打点计时器测速度和加速度以及牛顿第二定律实验探究一，打点计时器打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
它们使用交流电源，电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，电火花计时器工作电压220v。
当电源频率是50H Z 时，它每隔0.02s打一个点。
当每5个点取一个计数点，或说每隔4个点取一个计数点时时间间隔为0.1s。
电火花计时器比电磁打点计时器阻力小。
二，用打点计时器测速度因为匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，所以第n个相同时间T秒末的速度υn=（x n+x n+1）/2T如图第3个计数点的速度υ3=（x3+x4）/2T有时为了减小误差可用υ3=（x1+x2+x3+x4+x5+x6）/6T来计算三，测加速度加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3····则Δx=x2—x1=x3—x2=······=aT2，a=Δx/ T2如图a=（X-X1）/ T2=（X3-X2）/ T2=（X4-X3）/ T2等等2有时为了减小误差a={（X2-X1）/ T2+（X3-X2）/ T2+（X4-X3）/ T2+（X5-X4）/ T2+（X6-X5）/ T2}=（X6-X1）/ 5T2或a={（X4+X5+X6）-(X1+X2+X3)}/9T2 (逐差法)四，牛顿第二定律实验1，器材，步骤、方法（1），小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。
（2）用木块将木板的带有打点计时器的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力;调节木板的倾斜度，使小车不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)用天平测出盘和重物的总质量，求出总重。
它近似于小车运动时所受的拉力。
（4），用刻度尺测出纸带上计数点之间的距离，求出小车运动的加速度。
G1高中物理必修一第一章第四节：实验：用打点计时器测速度
4 实验：用打点计时器测速度[学习目标] 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理.2.学会使用打点计时器.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.理解速度随时间变化的图象的意义，掌握描点法画图象的方法，并能根据图象分析物体的运动．义，掌握描点法画图象的方法，并能根据图象分析物体的运动．一、了解打点计时器 1．打点计时器的作用及分类．打点计时器的作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为当电源频率为50 Hz 时，时，它每隔它每隔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．可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．这就为研究这就为研究物体的运动提供了可能，供高中学生实验用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．两种．2．电磁打点计时器(如图1所示) 图1 (1)工作电压：6 V 以下的交流电源；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．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(如图2所示) 图2 (1)工作电压：220 V 交流电源；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行点迹．到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． 4．两种计时器误差比较．两种计时器误差比较电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小．电火花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．把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．．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 以下低压交流电，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，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源． 4．取下纸带，从能够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一个计数点间的距离Δx . 6．利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．计算出纸带在这段时间内的平均速度． 三、用打点计时器测量瞬时速度1．既然打点计时器打出的纸带既记录了物体的运动时间，又记录了这段时间内物体的位移，那我们能不能借助打点计时器和纸带测量物体运动的平均速度呢？能不能测量物体运动的瞬时速度呢？瞬时速度呢？答案 ①利用纸带计算平均速度①利用纸带计算平均速度根据v ＝ΔxΔt 可求出任意两点间的平均速度，Δx 是纸带上两点间的距离，Δt 是这两点间的时间间隔．间间隔．②利用纸带粗略计算瞬时速度②利用纸带粗略计算瞬时速度纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示．平均速度的公式v ＝ΔxΔt ，当Δt 或Δx 较小时，这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度．度．2．打点计时器所用电源的频率为50 50 Hz Hz ，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量如图3所示，纸带在A 、C 间的平均速度为间的平均速度为 m /s ，在A 、D 间的平均速度为间的平均速度为 m/s ，B 点的瞬时速度更接近于速度更接近于 m/s. 图3 答案 0.35 0.42 0.35 解析 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s ．A 、C 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 ＝Δx Δt 得v AC＝0.0142×0.02m/s＝0.35 m/s，v AD＝0.0253×0.02m/s≈0.42 m/s. s. B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s. 一、打点计时器的应用原理及操作一、打点计时器的应用原理及操作例1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压在纸带的上面的复写纸压在纸带的上面B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源解析电磁打点计时器使用复写纸，电火花计时器不用复写纸，故A错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C 正确；打点计时器不能长时间连续工作，故D正确．答案BCD [归纳总结]使用打点计时器的注意事项(1)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后，再拉动纸带．(2)打点前应使物体停在靠近打点计时器的位臵．(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．针对训练1(多选)当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中正确的是() A．点迹记录了物体运动的时间．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．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况答案ABD 解析打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位臵和某段时间内的位移；纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状． 二、瞬时速度的计算和速度图象的画法二、瞬时速度的计算和速度图象的画法例2 在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图4所示，图中前几个点模糊，因此从A 点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：根据纸带求解以下问题：图4 (1)纸带的哪一端与物体相连？纸带的哪一端与物体相连？ (2)相邻计数点间的时间间隔是多少？相邻计数点间的时间间隔是多少？ (3)BD 段对应的平均速度是多大？段对应的平均速度是多大？ (4)打C 点时瞬时速度的大小？点时瞬时速度的大小？解析 (1)由物体的初速度为零，可判断纸带左端与物体相连．(2)由交流电源频率为50 Hz 知，相邻计时点间的时间间隔为0.02 s ，每5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔Δt ＝5T ＝0.1 s. (3)由纸带可知x BD ＝(49.60－12.38) cm ＝0.3722 m. t BD＝2Δt ＝0.2 s 由平均速度公式得v ＝x BD t BD ＝0.372 20.2 m /s ＝1.861 m/s . s. (4)C 点瞬时速度近似等于BD 段的平均速度，故v C ＝1.861 m/s. 答案 (1)左端左端 (2)0.1 s (3)1.861 m/s (4)1.861 m/s [总结提升](1)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． (2)某点瞬时速度的测量：利用v ＝ΔxΔt ，其中Δx 为包含待测点的较近的一段距离． 针对训练2 除打点计时器外，人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移．如图5所示是采用每秒闪光10次的相机拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1 0.1 s s ，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移可以用尺子量出．尺子量出．图5 根据小球的频闪照片提供的信息在图6中作出小球的v －t 图象，并由图象确定第一次曝光时小球的速度．时小球的速度．图6 答案 v －t 图象见解析图图象见解析图 0.40 m/s 解析 可以求出第2、3、4、5次曝光时小球的速度． v 2＝0.1600.2 m /s ＝0.80 m/s ，v 3＝(0.300－0.070)0.2 m /s ＝1.15 m/s ， v 4＝(0.500－0.160)0.2 m /s ＝1.70 m/s ， v 5＝(0.710－0.300)0.2m /s ＝2.05 m/s ， 小球的v －t 图象为直线(如图所示)，延长图线可知第一次曝光时小球的速度v 1＝0.40 m/s. 1．练习使用打点计时器时，接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的先后顺序是() A．先释放纸带，后接通电源．先释放纸带，后接通电源B．先接通电源，后释放纸带．先接通电源，后释放纸带C．释放纸带的同时接通电源．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．先接通电源或先释放纸带都可以2．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上点下了10个点，则在打下的这些点的过程中，纸带的运动时间是() 3．如图7所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一点，图中O点为第一个计数点，A、B、C、D为相邻的计数点，每相邻计数点间还有一个点未画出．根据图中标出的数据，打A、D两点时间内纸带的平均速度是，打B点时纸带的瞬时速度是，你能算出两点时间内纸带的平均速度吗？为什么？打O、D两点时间内纸带的平均速度吗？为什么？图7 一、选择题(1～3为单项选择题，4～6为多项选择题) 1．关于打点计时器的使用，下列说法正确的是() A．电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打出的两点间的时间间隔就越小．使用的电源频率越高，打出的两点间的时间间隔就越小D．电源的电压越高，打出的两点间的时间间隔就越小．电源的电压越高，打出的两点间的时间间隔就越小Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔为T，若纸带上共打2．打点计时器所用的电源是50 50 Hz出N个点，这条纸带上记录的时间间隔为t，则下列各式正确的是() A．T＝0.1 s，t＝NTB．T＝0.05 s，t＝(N－1)TC．T＝0.02 s，t＝(N－1)TD．T＝0.02 s，t＝NT50 HzHz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实3．打点计时器使用交流电源的频率为50 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．无法判断．无影响 D．无法判断．偏大 B．偏小．偏小 C．无影响4．对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是() A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘5．通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀，下列判断正确的是() A．点密集的地方物体运动的速度比较大．点密集的地方物体运动的速度比较大B．点密集的地方物体运动的速度比较小．点密集的地方物体运动的速度比较小C．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等D．点不均匀说明打点计时器有故障．点不均匀说明打点计时器有故障6．采用下列哪些措施，有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差() A．改用6 V直流电源直流电源B．将电磁打点计时器换成电火花计时器．将电磁打点计时器换成电火花计时器C．用平整的纸带，不用褶皱的纸带．用平整的纸带，不用褶皱的纸带D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜二、非选择题7．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤：．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D．取下纸带．取下纸带E．放手，使小车在平板上运动．放手，使小车在平板上运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔其中错误的步骤是，有遗漏内容的步骤是，将以上步骤完善后以合理的顺序排列为．其中错误的步骤是，有遗漏内容的步骤是，将以上步骤完善后以合理的顺序排列为．8．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图1所示，每相邻两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz. 图1 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为 s. (2)打第4个计数点时纸带的速度v4＝m/s.(保留三位有效数字) 9．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图2所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板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，已知遮光板的宽度为3.0 cm，则滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为多少？(计算结果保留两位有效数字) 图2 10．如图3所示，甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行测量读数，甲采取的方法是用刻所示，甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行测量读数，甲采取的方法是用刻度尺先测出AB间距离为x1，再分别测出BC间距离x2，CD间距离x3，DE间距离x4，再代入公式求解．而乙同学只把刻度尺零刻度线对齐A点，依次读出B、C、D、E 4点的刻度值x1、x2、x3、x4.通过计算的方法求出AB间距离为x1，BC间距离为x2－x1，CD间距离为x3－x2，DE间距离为x4－x3，再代入公式求解，你认为哪位同学的测量方法更好一些，误差更小一些？更小一些？图3 11．如图4所示是用小车拖动、用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在．试求：纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．试求：图4 (1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；点时小车的瞬时速度；(2)在图5中作出小车的速度—时间图象．时间图象．图5 1．答案 B 解析 开始记录时，开始记录时，应先给打点计时器通电打点，应先给打点计时器通电打点，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带，然后释放纸带，然后释放纸带，如果先放开纸带，再接通如果先放开纸带，再接通打点计时器的电源，会导致物体运动较快，会导致物体运动较快，不利于数据的采集和处理，不利于数据的采集和处理，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，A 、C 、D 错误；B 正确． 2． 答案 B 解析 每隔1 1 ss 用笔在纸带上点下一个点，如果在纸带上点下了10个点，也就有9个时间间隔，所以纸带的运动时间是9 s ．故选B. 3．答案 2.312 5 m /s 2.125 0 m/s 不能不能 不知道OD 段的时间间隔段的时间间隔 解析 根据平均速度和瞬时速度的定义式求解． AD 段的平均速度 vAD ＝AD t AD ＝43.25－15.500.02×2×3×10－2 m /s ＝2.312 5 m/s. 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度， 故打B 点时的瞬时速度v B ＝AC t AC ＝32.50－15.500.02×2×2×10－2 m /s ＝2.1250 m/s . s. 无法算出OD 段的平均速度，因为不知道O 、D 间有多少个点，因而不知道OD 段的时间间隔．1．答案 C 2．打点计时器所用的电源是50 50 Hz Hz 的交流电，其相邻点间的时间间隔为T ，若纸带上共打出N 个点，这条纸带上记录的时间间隔为t ，则下列各式正确的是( ) A ．T ＝0.1 s ，t ＝NT B ．T ＝0.05 s ，t ＝(N －1)T C ．T ＝0.02 s ，t ＝(N －1)T D ．T ＝0.02 s ，t ＝NT 答案 C 解析 电源频率f ＝50 Hz ，则相邻点间的时间间隔T ＝1f ＝150s ＝0.02 s ，纸带上共打出N 个点，则有N －1个时间间隔，即t ＝(N －1)T ，C 正确．3．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 0.02 s s ，计算速度时如果仍按0.02 0.02 s s ，由v ＝Δx Δt 可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．4．答案 AB 解析 电磁打点计时器使用6 V 以下的交流电，电火花计时器使用220 V 的交流电，A 对；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B 对；电火花计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘，C 错；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D 错． 5．答案 BC 解析 纸带上每相邻两个点之间的时间间隔都相等，所以点密集的地方，说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长，所以物体运动的速度比较小，故A 错，B 对．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等，故C 对，D 错．6．答案 BCD 解析 改用6 V 直流电源，直流电源，打点计时器无法工作，打点计时器无法工作，A 项错误．项错误．电火花计时器与纸带间的摩擦电火花计时器与纸带间的摩擦更小，B 项正确．用平整的纸带，纸带理顺摊平能减小摩擦，C 、D 项正确．二、非选择题7．答案 A D BFCAED 解析 合理的步骤如下：B ．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路F ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码A ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源 E ．放手，使小车在平板上运动D ．断开电源，取下纸带8．答案 (1)0.1 (2)1.20 0.11＋0.129＝d Δt ＝3.0×100.29 d Δt ＝3.0×100.11 ＝x AC 2T ＝52.0×1032×0.1 ＝x BD 2T ＝(84.0－24.0)×102×0.1 ＝x CE 2T ＝(120.0－52.0)×102×0.1速度—时间图象如图所示。
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）。
实验用打点计时器测速度典型例题解析
实验用打点计时器测速度典型例题解析The following text is amended on 12 November 2020.实验：用打点计时器测速度（一）典型例题【例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．加速度 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，因为两个点的时间间隔为.故A选项正确。
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B选项正确。
从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。
故C、D选项错误。
答案：AB【例2】电磁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，振针每隔 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小为什么解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．图1－4－4解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝s，平均速度v＝s／t＝ m／s．点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5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．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T ＝．即:v1=s,v2=s,v3=s,v4=s,v5=s。
打点计时器测速实验报告
打点计时器测速实验报告打点计时器测速实验报告引言在日常生活中，我们经常需要测量物体的速度。
为了准确测量速度，我们进行了一项打点计时器测速实验。
本文将详细介绍实验的步骤、结果和分析。
实验目的本次实验的目的是使用打点计时器测量物体的速度，并探究影响测速准确性的因素。
通过实验，我们希望了解打点计时器的原理，并能够准确测量物体的速度。
实验步骤1. 实验器材准备：打点计时器、测量尺、运动物体（如小车）。
2. 将打点计时器固定在水平桌面上，确保其稳定。
3. 将测量尺固定在打点计时器的正前方，用于测量物体的位移。
4. 将运动物体放置在测量尺的起点处。
5. 启动打点计时器，并同时开始推动运动物体。
6. 当运动物体到达测量尺的终点处时，停止打点计时器。
7. 记录打点计时器显示的时间和测量尺的位移。
实验结果我们进行了多次实验，记录下每次实验的时间和位移数据。
通过计算，得到了每次实验的速度。
实验分析通过对实验结果的分析，我们得出以下结论：1. 打点计时器的精度对测速结果有很大影响。
在实验中，我们发现打点计时器的误差较小，因此可以认为测速结果较为准确。
2. 运动物体的质量和形状也会对测速结果产生影响。
在实验中，我们发现质量较大或形状不规则的物体速度较慢，而质量较小或形状规则的物体速度较快。
3. 实验环境的影响也不能忽视。
在实验中，我们发现在空气阻力较大的情况下，物体的速度会受到一定的影响。
实验误差分析在实验中，我们不能完全排除误差的存在。
以下是可能导致误差的因素：1. 打点计时器的反应时间：打点计时器的反应时间可能存在一定的误差，从而影响测速结果的准确性。
2. 测量尺的精度：由于测量尺的精度限制，测量位移的误差可能会导致测速结果的误差。
3. 运动物体的起点和终点：由于人的反应时间限制，可能存在起点和终点的判定误差，从而影响测速结果。
实验改进方案为了提高测速实验的准确性，我们可以采取以下改进方案：1. 使用更精确的打点计时器：选择反应时间更短、精度更高的打点计时器，可以减小误差。
高中物理1用打点计时器测速(练)(基础含解析)1高一1物理试题
积盾市安家阳光实验学校第一章运动的描述1．4 用打点计时器测速度1．在“用打点计时器测速度”的中，下列说法正确的是A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，后释放纸带C．纸带上打出的点越密集说明纸带运动速度越大D ．利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度【答案】BD【解析】开始记录时，先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对产生较大的误差；先打点再释放纸带，可以使打点稳，提高纸带利用率，可以使纸带上打更多的点，B正确、A错误；根据匀变速直线运动中时间中点的速度于该过程中的平均速度，可以求出打下某点时纸带的瞬时速度，选项D正确。
【点睛】本题考查了打点计时器的具体用，熟悉打点计时器的使用细节即可正本题．对于一些操作细节，要通过亲自动手，才能体会具体操作细节的含义．2．如图是某同学在做“用打点计时器测速度”中获得的一条纸带．A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s．(2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对的速度是________m/s。
(计算结果保留三位有效数字)．【答案】（1）0.1s；（2）0.68~0.72 cm ；0.100 m/s【解释】（1）纸带上相邻两计数点的时间间隔为0.02s×5=0.1s；(2)从图中读出A、B两点间距x＝0.70cm；BD两点间距为：x BD=2.00cm，则C 点对的速度是22.00100.100/s20.2BDCx mv mT s-⨯===。
3．在“用打点计时器测速度”的中：（1）打点计时器使用的电源为（选填交流或直流）电源．（2）下列操作中正确的有（填选项代号）．A ．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端C．先接通电源，后释放小车D．电火花计时器使用低压6V以下交流电源（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于__________A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．墨粉纸盘的大小 D．纸带的长度．（4）中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点之间有四个点未画出（即相邻两点的时间间隔为0.1s），各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为 m/s．（计算结果都保留两位有效数字）【答案】（1）交流；（2）AC；（3）B；（4）0.34m/s【解析】（1）打点计时器使用的电源为交流电源．（2）在释放小车前，小车要靠近打点计时器，选项A 正确，B 错误；先接通电源，后释放小车，选项C 正确；电火花计时器使用220V 交流电源，选项D 错误；故选AC.（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期于交流电的周期，故打点周期取决于交流电的频率，故选B. （4）在打D 点时，小车的速度为0.1200.052/0.34/220.1CE D x v m s m s T -===⨯。
高中物理 1.4 实验：用打点计时器测速度思维导图+微试
第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度【思维导图】【微试题】1. 一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（）A．接在直流电源上 B．电源电压不稳C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧【答案】D2. 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的物理量是( )A．时间间隔 B．位移 C．速率 D．平均速度【答案】AB3. 一物体做直线运动的图象如图所示，则该物体( )A．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同B．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反C．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同D．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反【答案】A4. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A 、F 这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B 点的瞬时速度为多大？【答案】加速运动；36.50cm/s;50.40cm/s【解析】：从A 点开始每打五个点取一个计数点，计数点间只有5个间隔，则计数点间运动的总时间为t =0.02×5s=0.1s ，每隔0.1s 纸带运动的位移分别是2.15cm 、2.89cm 、3.74cm 、4.32cm 、5.15cm ，说明纸带作加速运动．A 、F 间纸带运动的平均速度为s cm t x v /50.3651.030.155.19=⨯-=∆∆= B 点的瞬时速度可以用AC 、AD 、AE 或AF 段的平均速度表示，其中AC 段的平均速度最接近B 点瞬时速度．s cm t AC v v AC B /4.501.030.134.6=-===。
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
高一物理上册实验知识点：用打点计时器测速度
高一物理上册实验知识点：用打点计时器测速度
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。
②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。
③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
三、对打上点的纸带进行数据处理，目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动况。
设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。
如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为t=(N-1)T。
小编为大家提供的2019高一物理上册实验知识点，大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。
高一物理人教版必修1实验：用打点计时器测速度(全面知识点-教学课件-含课后作业)
第4节 实验：用打点计时器测速度【考纲解读】◆ 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； ◆ 能正确、熟练使用打点计时器，并亲手使用打点计时器； ◆ 会根据织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多采用的思想方法，并会用这种方法计算瞬时速度； ◆ 能运用实验数据画出t -υ图像，并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。
【知识储备】知识点❶、打点计时器的构造与工作原理1、电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。
它是用交流电源，工作电压在V 6以下。
当电源的的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。
（2）电磁打点计时器的构造如图所示。
（3）工作原理：电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器，当打点计时器的线圈中通入交流电流时，线圈将产生磁场，由于电流是周期性变化的，所以线圈产生的磁场也是周期性变化的，振片位于磁场中被磁化，相当于条形磁铁，振针所在一端为一个磁极，其磁性随时间做周期性变化，这样，振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动，振片就这样做周期性振动，每次向下运动时带动振针在纸带上大下一个点，大点的时间间隔就是振片的振动周期，等于交流变电流的周期。
交流电频率为Hz 50时，它每隔s 02.0)501(s 打一个点，则纸带上相邻两点间的时间间隔也是s 02.0。
2、电火花计时器（1）电火花计时器使用交流电源，工作电压是V 220。
（2）电火花计时器的构造如图如图所示。
（3）工作原理电火花计时器中有将正弦式交流电流转为脉冲式变电流的装置，当计时器接通V 220交流电源时，按下脉冲输出开关，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，利用火花放电在纸带上打出点迹。
当电源的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。
3【辅助理解】例1、电磁打点计时器是一种使用 电源的计时器仪器，它的工作电压为 V 以下，当电源频率为Hz 50时，每隔 s 打一个点，使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过 ，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带上 面；打点时应先 ，再让纸带运动。
4实验：用打点计时器测速度（学生版）
作业(四) 实验：用打点计时器测速度实验要点归纳一、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 ＝Δx Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度． 7．把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 、…作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、….二、数据处理1．计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T ＝0.02 s(足够小)，则A 、B 、C 、D 、…各点的瞬时速度可分别认为是：v A ＝x 1＋x 22T ，v B ＝x 2＋x 32T ，v C ＝x 3＋x 42T，v D ＝x 4＋x 52T，….把计算所得的各点的速度填入下表中．位置 A B C D E F(x n＋x n＋1)/mv/(m·s－1)2.用v-t图象描述物体的速度(1)v-t图象的画法用横轴表示时间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，即得到如图所示的v-t图象．三、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度．2．分段测量计数点间的位移x带来误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离．四、注意事项1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下的交流电源；电火花计时器要使用220 V交流电源．2．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后，再拉动纸带．3．打点前应使物体停在靠近打点计时器的位置．4．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．5．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．[基础训练]1．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是()①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A．①②B．③④C．①③D．②④2．某同学在匀变速直线运动的实验探究中，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，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．(多选)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4．在一次实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为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 ．从纸带上可求出计数点F 对应的速率C ．从纸带上可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s5．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，下列几种方法最准确的是( )A.AG Δt 1＝v D ，Δt 1＝0.14 s B.BE Δt 2＝v D ，Δt 2＝0.06 s C.CE Δt 3＝v D ，Δt 3＝0.1 s D.CE Δt 4＝v D ，Δt 4＝0.04 s6．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中．(1)下列操作中正确的是________(填选项序号)．A ．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C．先接通电源，后释放小车D．电火花计时器应使用低压交流电源(2)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，四条纸带的a、b间的平均速度最小的是()7．在“用打点计时器测速度”的实验中．(1)打点计时器使用的电源是________(填“交流”或“直流”)电源，其中电火花计时器的工作电压为________ V.(2)某同学在实验中，用交流电频率为50 Hz的打点计时器记录了抽动纸带的运动情况，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，以及用毫米刻度尺测量的情况，纸带上点迹清晰，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________ s；试估算打A、D点的时间内抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)；打B点时抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)．[能力提升]8．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，其相邻两点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s.(1)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 五个点时小车的瞬时速度，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数值(m/s)(2)将B、C、D、E、F各时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．9．如图所示是一个物体运动的速度图象，据此读出物体在各阶段的运动情况．10．在研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：(1)纸带的哪一端与物体相连？(2)相邻计数点间的时间间隔是多少？(3)BD段对应的平均速度是多大？(4)打C点时瞬时速度的大小是多大？。
实验：用打点计时器测速度
二、实验误差分析 例2 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
两点距离过小则测量误差增大，应根据实际 情况选取这两个点。
根据下图求A、B、C三点的瞬时速度
8.99
5.49 2.50
13.01
单位 cm B C D
O
A
OA AB 5.49 102 vA 0.28m / s 2T 2 0.1
AC (8.99 2.50) 102 vB 0.32m / s 2T 2 0.1
一、了解打点计时器 1、电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时 仪器。工作电压4-6V。当电源频率是50Hz时， 它每隔0.02s打一个点。 电磁打点计时器能够按照相同的时间间隔，
在纸带上连续打点。纸带上的点表示了相应运
动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点
的间隔，就可以了解物体运动的情况。
BD (13.01 5.49) 102 vC 0.38m / s 2T 2 0.1
五、用图象表示速度 根据计算我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速 度。要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借 助于v-t 图象。
v/(m· s -1 ) v/(m· s -1 )
用平滑曲线拟合 坐标系中的点
(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。
高中物理：打点计时器测速度
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1．探究思路：用打点计时器测量某一位置瞬时速度时，可以取包含这一位置在内的一小段位移Δx ，测出这一段位移的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．
2．测量方法：如图所示，测量出E 点前后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 ＝Δx Δt
，这个平均速度可代表纸带经过E 点时的瞬时速度．
3．数据处理：为了减小实验误差，要每隔T ＝0.1 s 选一个计数点，即每隔四个点取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx 、Δt 可以取此计数点前、后两个点之间的位移
和时间．即v ＝x n ＋x n ＋12T
.
打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，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.
解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s ．A 、C 间的距离为14.0 mm ＝0.014 0 m ，A 、D 间的距离为25.0 mm ＝0.025 0 m.
由公式v ＝Δx Δt
得 v
AC ＝0.01402×0.02 m /s ＝0.35 m/s v AD ＝
0.02503×0.02 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。
2 巧用公式和打点计时器测速度
但此法不便求出0和6两个点的瞬时速度．
需画出速度一时间图线可得．相邻计数点间的时间间隔T=0.1s．即: v1=0.195m/s,v2=0.40m/s,v3=0 .51m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。
巧用公式和打点计时器测速度
如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计
所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．
巧用公式和打点计时器测速度
如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计
数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所
示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．
注意：相邻两点间的 时间间隔为T=0.1s
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Δ t＝(n－1)×0.02s.
⑤用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δ x. ⑥利用公式v＝Δ x/Δ t 计算出纸带在这段时间内的平均速度．
巧用公式和打点计时器ห้องสมุดไป่ตู้速度
⑦把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…
数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所
示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线． 解析：(2) 以O点为坐标原点建立直角坐标系． 横坐标：表示时间 纵坐标：表示速度 根据第一问计算的结果在直角坐标系中描点，
7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 t/x10-1s
巧用公式和打点计时器测速度
用打点计时器测速度
原理：用打过点的纸带，如下图．
用打点计时器测速度
(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. Δx
(6)利用公式v＝ Δt 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，应使物体停在 靠近 (填“靠近”或“远离”)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).
图8
6.(用图象表示速度)如图10所示是一条打点 计时器打出的纸带，电源频率为50 Hz,0、 1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻 两个计数点之间还有四个点未画出，各计 数点到0的距离如图所示. (1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.
图10
v1
v2
v3
v4
v5
数值(m/s) 0.20 0.40 0.61 0.69
第一章 运动的描述
4 实验：用打点计时器测速度
[学习目标] 1.了解两种打点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、打点计时器及其原理 电磁打点计时器
电火花计时器
结构 示意图
打点 电磁作用下振针上下周期性 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到
例 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz，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.相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻 的计数点之间的时间间隔为0.1 s.(本题计算结果均保留3位有效数字)
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实验：用打点计时器测速度
一、教学目标
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
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,用数学的方法表述出来.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,即要动手,又要动脑
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.体验用图象方法描述物理现象的乐趣,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、教学重点与难点
重点: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。
难点:1.对纸带数据的处理。
2.画图象的方法。
三、教学方法
实验探究式教学方法
四、教学设计
（一）新课内容
1.打点计时器的认识
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(
1)电
磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?
(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?
(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。
(5)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?
2.练习使用打点计时器
问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?
师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸
圆片下穿过即可.
问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?
师总结: 1.调整复写纸位置或更换复写纸。
2 调整打点计时器。
（可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止）
3.可能是选择的4—6V 的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.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?
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s 后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。
选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。
(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据t x v ∆∆=，求出在任意两点间的平均速度，这里x ∆可以用直尺测量出两点间的距离，t ∆为两点间的时间间隔数与的乘积。
)
图1—4—3
(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?
(4)如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
3.用打点计时器测量瞬时速度
(1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一点的瞬时速度?
(2)能否把该点的速度表示的更准确一点?
(3)如果想每隔测一次速度,应怎么办?
(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。
(5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。
(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。
(7)引导学生分析表格中速度的变化情况。
4.用图象表示速度
为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。
以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
教师提出下列问题:
(1)图象上每一点的意义是什么?
(表示该时刻物体的瞬时速度)
(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?
(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)
(3)把这些点连接起来,是什么形状?
(是折线。
因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来) 板书设计
4 用打点计时器测速度
布置作业
课本第26---27页”问题与练习”。