实验：练习使用打点计时器测定加速度(精)(课堂PPT)
实验1：测定匀变速直线运动的加速度
实验一：研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 实验原理1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s 打一次点（由于电源频率是50Hz ），纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s 1、s 2、s 3、……为相邻两计数点间的距离，若2132........s s s s s ∆=-=-==恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O ，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A 、B 、C 、D …。
测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以：求任一计数点对应的即时速度v ：2Ts s 1)(n n ++==v v n ；如Ts s v c 232+=(其中T=5×0.02s=0.1s ） 3．由纸带求物体运动加速度的方法： (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a ：如223T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度：即根据2415263s 3s s s s s aT -=-=-=（T为相邻两计数点间的时间间隔）求⇒++=⇒===3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 321236322522141()()23216549T s s s s s s a ++-++=再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。
(3)用v-t 图法：即先根据2Ts s 1)(n n ++=nv ；求出打第n 点时纸带的瞬时速度，再求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度，画出如图的v-t 图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
教科高中物理必修一课件：第一章 9 测定匀变速直线运动的加速度
例3 如图5所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸
带中选取的一条纸带的一部分.他每隔4个点取一个计数点，图上注明了
他对各个计数点间距离的测量结果.
(1) 为 了 验 证 小 车 的 运 动 是 匀 变 速 运 动 ，
请进行下列计算，填入率为50 Hz)
x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x5
答案
二、利用v－t图像法求加速度
例2 在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中： (1)实验提供了以下器材：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小 车、纸带、细绳 、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力 计.其中在本实验中不需要的器材是_弹__簧__测__力__计__.
答案
(2)如图4甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清 晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的 时间间隔T＝0.02 s，则相邻两个计数点间的时间间隔为_0_.1_ s.其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.
Δx
1.60
1.55 1.62
1.53
1.61 1.58
各位移差与平均值最多相差_0_.0_5_ cm，即各位移差与平均值最多相差_3_._2 %.
由此可得出结论：小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差，在误差
允许的范围内相等，所以小车的运动是_匀__加__速__直__线__运__动__.
解析 答案
图3
2.瞬时速度的计算和记录 (1)根据 vn＝xn＋2Txn＋1，计算某点瞬时速度，其中 T＝0.1 s.
(2)设计表格并记录相关数据
实验：测加速度
6．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸 带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密 集． 7．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍 弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间 间隔T. 8．测s时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求， 计算a时要注意用逐差法，以减小误差．
实验一 研究匀变速直线运动 要点归纳
一、实验目的 1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运 动． 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．(Δx＝aT ) 3．测定匀变速直线运动的加速度．
2
二、实验原理 1．打点计时器 (1)作用：计时仪器，每隔0.02 s打一次点． 电磁打点计时器：4 V～6 V交流电源 (2)工作条件 电火花计时器：220 V交流电源 (3)纸带上点的意义： ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置． ②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的 运动情况． ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间 隔．
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．
(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适 的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小 车的后面．实验装置见图2所示，放手后，看小车能否在木 板上平稳地加速滑行．
2．测量与记录 (3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放 开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带 上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次． (4)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些 比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数 点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次 的时间作为时间单位，即T＝0.1 入设计的表格中 s，如图3所示，正确 使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填
物理：利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度(实验教案)
利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度(实验教案)一、介绍两种计时器、构造及原理及使用注意事项二、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，复写纸,小车三、实验步骤（1）把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4V-—-6V电源插座上.(3）按下开关，用小车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.1（7）在纸带上找出连续的6个点,分别标上记号o、a、b、c、d、e。
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2四、实验数据处理的方法1如果把这些平均速度看成各段时间中点时刻的瞬时速度，立即就可以看出，这辆小车每经过相等的时间(０．１ｓ）,速度变化相等。
小车做匀变速直线运动,其加速度大小为ａ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿2、也可以用所计算的速度值，描绘出速度图像，利用图像斜率计算加速度五、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。
六、课后思考通过打点计时器得到的一条打点纸带上，如果点子的分布不均匀，那么,是点子密集的地方运动速度比较大,还是点子稀疏的地方运动速度比较大？。
用打点计时器测量加速度速度-实验报告
测定匀变速直线运动的加速度－实验报告班级________ 姓名________时间_________一、实验目的1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。
二、实验原理1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：若x1、x2、x3、x4……为相邻计数点间的距离，若△x＝x2－x1＝x3 －x2＝……＝c(常数)，即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量，则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。
2、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度.3、由纸带求物体加速度的方法：（1）根据Xm－Xn＝(m-n)aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔），选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。
（2）用V-t图像求物体的加速度：先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度，然后做出V-t图像，图线的斜率就是物体运动的加速度。
***逐差法：物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有：△X=X2－X1=X3－X2=X4－X3=……=aT2.由上式还可得到 :X4－X1=（X4－X3）+（X3－X2）+（X2－X1）=3aT2同理有X5－X2=X6－X3=……=3aT2可见，测出各段位移X1、X2……即可求出a1、a2、a3……,再算出a1、a2、a3……的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
三、实验器材四、实验步骤五、分析与处理实验数据1、.纸带采集2、实验数据记录3、计算加速度（用计算和V-T图像两种方法）和某点的瞬时速度六、实验误差分析。
沪科版高中物理必修一(课件)：第一章 5实验：利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
5.在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分 布在坐标平面中央. 6.利用描出的点作v－t图像时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大 多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧，个 别离线较远的点舍去.
典例精析
例1 在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中，某同 学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤 可编上序号G…). A.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D.取下纸带，再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析
数值(m/s)
vB
vC
vD
0.400 0.479 0.560
vE 0.640
3.62＋4.38×10－2
解析 vB＝
2×0.1
m/s＝0.400 m/s；
5.20＋4.38×10－2
vC＝
2×0.1
m/s＝0.479 m/s；
5.20＋5.99×10－2
vD＝
2×0.1
m/s≈0.560 m/s.
vF 0.721
一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、
刻度尺 、坐标纸.
2.了解打点计时器
图1
(1)电磁打点计时器如图1所示，是一种使用低压 、 交流 电源的计时仪器，
工作电压为 4～6 V.
(2)当电源频率是50 Hz时，电磁打点计时器每隔 0.02 s打一次点.
二、实验原理
1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置和物体运动的时间.
实验_用打点计时器测量物体的速度及加速度
Ⅰ.课堂导入考点分析：(1)考查重点：利用打点计时器测出物体运动速度，得到v-t图像，从而分析物体运动情况。
(2)2016高考考向前瞻：运动图像。
考查从图线斜率、面积、正负等判断物体的运动情况，并近而延伸至对受力和功能关系的综合分析。
Ⅱ.同步讲解一、要点提纲:打点计时器1. 仪器介绍打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。
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。
2. 分类（1）电磁打点计时器图示是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及名称。
当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来．当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02 s打下一个点。
（2）电火花计时器图示是电火花计时器的构造图．图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图。
电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器.当电源的频率是50Hz 时,它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔0.02s 打下一个点。
[试一试]1.打点计时器能使用直流电源吗？为什么？答：不能。
因为直流电无法改变电流方向，交流电可以使针或者火花塞放电打点假设交流电源的频率不是50Hz，而是60 Hz，打点计时器还是每隔0.02 s打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？答：不是。
此时，即每隔打下一个点3. 使用（1）．电磁打点计时器的使用①用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面．通电，振片带动振针打点．若纸带运动，其上就会留下一行小点。
（穿孔压复通电打点）②如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算。
（2）．电火花计时器的使用①使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．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。
练习使用打点计时器
练习使用打点计时器1. 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器使用交流电的频率为50 Hz ．记录小车做匀变速运动的纸带如图 1所示，在纸带上选择标为0～5的6个计数点。
相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出；纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺．零点跟“0”计数点对齐．由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离d 1，、d 2、d 3填入表格中．计算打计数点“2”时小车的瞬时速度为 m ／s ，通过计数点“4”的瞬时速度为 m ／s ．小车的加速度是 m ／s 2．2. 两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下每次曝光时木块的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的。
由图可知 ( )A ．在时刻2t 以及时刻3t 两木块速度相同B ．在时刻3t 两木块速度相同C ．在时刻3t 和时刻4t 之间某瞬时两木块速度相同D ．在时刻4t 和时刻5t 之间某瞬时两木块速度同 3. 一小球自斜面顶端O 点由静止开始做匀加速直线运动，如图示是用频闪照相的方法对正在斜面上滚动的小球拍摄的频闪照片，已知照相的闪光频率是f=10Hz ，测得AB=12.5cm ，图 1BC=17.5cm，CD=22.5cm。
求：OA两点的距离？4.A、B两小物块在一水平长直气垫导轨上相碰，碰撞前小物块B静止不动，用频闪照相机连续拍照4次，拍得如图示的照片，不计两小物块的大小，不计两小物块碰撞过程所用的时间，则由此照片可判断 ( )A．第一次拍照时物块A在55cm处，并且m A：m B=1：3B．第一次拍照时物块A在10cm处，并且m A：m B=1：3C．第一次拍照时物块A在55cm处，并且m A：m B=1：5D．第一次拍照时物块A在10cm处，并且m A：m B=1：55.如图示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪10次，风扇转轴O上装有3个叶片，它们互成120°角．当风扇转功时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速可能是 ( )A．600r/min B．900r／min C．1200r/min D．3000r/min6.图(A)是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时问差，测出被测物体的速度．图(B)中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图(B)求：汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离和汽车的速度．。
人教版高中物理必修1第一章第4节实验：用打点计时器测速度课件
（3）用纸带分析物体的运动情况
并能计算平均速度
①在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s （电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方 表示纸带运动的速度很小。 ②根据v=△x/△t，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0.02s的乘积。这 里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。
练 习 打点计时器的使用
Байду номын сангаас
使 1.把打点计时器固定在桌子上。
用 2.按说明正确安装纸带。
打 点
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上打出 一系列的点，随后立即关闭电源。
电磁打点计时器
（2）电磁打点计时器工作原理
线圈 振片 振针
永久磁铁 平均速度 v x
t
限位孔
Δx
Δx Δx
0.08s 0.06s
0.04s
0 01
2
34 1
5
67 2
8
9 cm10
工作原理图
电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振 片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写 纸上使纸带上打出一系列的点。
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。
培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和 科学精神。
教学重难点
重点
打点计时器的使用。 由纸带计算物体运动的瞬时速度。 画物体的速度—时间图象。
难点
对纸带上记录的原始数据进行处理。 测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象 来分析物体的运动情况。
②电火花打点计时器使用220 V交流电 源．当电源频率为50 Hz时，每隔0．02 s打 一次点.
③工作原理：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过放电针、 墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在 运动的线带上就打出一行点迹.
测定匀变速直线运动的加速度(完整版)
对同一组实验条件下的多次测 量结果取平均值，以减小随机 误差。
优化实验环境
减小空气阻力和振动等环境因素的 影响，可以通过在光滑轨道上做实 验、使用气垫导轨等方法实现。
提高操作规范性
严格按照操作规范进行实验， 避免人为误差的产生。
05 实验总结与思考
本实验的收获与体会
01
02
03
04
利用光电门测量瞬时速度，结 合位移公式计算加速度。
03 实验步骤
安装打点计时器
1. 将打点计时器固定在铁架台 上，确保稳定。
2. 连接电源和打点针，确保打 点针能够正常工作。
3. 调整纸带的位置，确保纸带 在打点针的下方，且与打点针平
行。
准备实验器材
1. 选择合适的纸带，长度适中， 确保能够记录足够的数据点。
增加实验组数
增加实验组数可以更好地探究加速度 与外力、质量等因素的关系，使实验 结果更具有说服力。
提高实验操作技能
加强实验操作技能的训练，提高实验 操作的速度和准确性，减少实验误差。
对匀变速直线运动的理解与应用
理解加速度的概念
通过实验进一步理解加速度的概念，掌握加速度的物理意 义和计算方法。
掌握匀变速直线运动的规律
误差来源分析
测量误差
由于计时器和刻度尺的精 度限制，导致测量时间点 和位移点存在误差。
环境因素
实验过程中可能受到空气 阻力、摩擦力、振动等因 素的影响，导致实验结果 偏离理论值。
人为因素
操作过程中可能存在人为 误差，如操作不规范、读 数不准确等。
减小误差的方法
提高测量精度
采用高精度的计时器和刻度尺 ，减小测量误差。
测定匀变速直线运动的加速度(完 整版)
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。
高一上学期物理人教版必修第一册 1.4利用打点计时器测量速度和加速度PPT-优质版
二、计时点与计数点
二、计时点与计数点 1.计时点：打点计时器实际连续打点
AB C D E
F
G
如图中为计时点，打点频率为50Hz，每两个打点之间的时间间隔为0.02s。
2.计数点：以几个计时点为一组进行计数得到的点
01
2
3
x1
x2
x3
4
x4
5Hale Waihona Puke x56x6
三、利用纸带求解某点的瞬时速度
五三、、光 利电用门纸测带量求三瞬解、时某速点利度的用瞬时纸速带度 求解某点的瞬时速度
三、利用纸带求解某点的瞬时速度
电火花打点计时器使用我们中国的家庭交变电流，电压为220V，使用常规的两脚插头直接和插座连接，打开开关即可使用，相对电磁式打点计时器，阻力更小，打点更清晰便捷，
目前实验室普遍使用电火花打点计时器。
三、利用纸带求解某点的瞬时速度
三、利用纸带求解某点的瞬时速度
五、光电门测量瞬时速度
【答案】(1)0.986，2.58，5.99；(2)大
六、典型题目
【例 1】某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为 50Hz 的
交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，
在这点上标明 A，第六个点上标明 B，第十一个点上标明 C，第十六个点上标明 D，第二十一个
三、利用纸带求解某点的瞬时速度 三、利用纸带求解某点的瞬时速度 综上所述，我们现在填写电磁式打点计时器的使用交变电压为8V左右即可。 综上所述，我们现在填写电磁式打点计时器的使用交变电压为8V左右即可。 计时点：打点计时器实际连续打点 五、光电门测量瞬时速度 五、光电门测量瞬时速度 三、利用纸带求解某点的瞬时速度 五、光电门测量瞬时速度 三、利用纸带求解某点的瞬时速度 五、光电门测量瞬时速度 综上所述，我们现在填写电磁式打点计时器的使用交变电压为8V左右即可。 三、利用纸带求解某点的瞬时速度 四、利用纸带求解某个过程的加速度（逐差法求解加速度） 三、利用纸带求解某点的瞬时速度 五、光电门测量瞬时速度 四、利用纸带求解某个过程的加速度（逐差法求解加速度） 五、光电门测量瞬时速度 五、光电门测量瞬时速度
打点计时器测加速度
1、做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分汁数点如图所示．每相邻两点间还有四点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电，求打点计时器打“2”时，小车的速度v2= m/s，小车的加速度a= m/s2．考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，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2点时小车的瞬时速度大小．解答：解：由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，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D点时小车的瞬时速度大小．v2=x13t13=0.49m/s设1到2之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4-x1=3a1T2x 5-x2=3a2T2x 6-x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=13（a1+a2+a3）即小车运动的加速度计算表达式为：a= x47−x149T2=(0.0710+0.0800+0.0886)−(0.0447+0.05340.0621)(0.1)2m/s2=0.88m/s2故答案为：0.49，0.88点评：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．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．当电源频率是50Hz 时，它每隔s打一次点，使用打点计时器时，复写纸应放在纸带的面．②做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示，每相邻两点之间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz交流电，求打点计时器打“B”时小车速度v B= m/s，小车的加速度a= m/s2．考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题；直线运动规律专题．分析：了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，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．解答：解：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4-6V．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，使用打点计时器时，复写纸应放在纸带的下面．②由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，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=X AC2T=0.0520.2=0.26m/s根据纸带的数据得出相邻的计数点间位移之差相等，即△x=4mm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=△xT2=0.0040.01=0.4m/s2．故答案为：①4-6，0.02，下．②0.26，0.4．点评：对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，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．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．做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示．每相邻两点还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50Hz的低压交流电，求打点计时器打“2”时，小车的速度v2= m/s，小车的加速度a= m/s2．请你依据本实验原理推断第7记数点和第8记数点之间的距离大约是m．考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小以及第7记数点和第8记数点之间的距离，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2点时小车的瞬时速度大小．解答：解：由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，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“2”点时小车的瞬时速度大小．v2=x132T=0.49m/s设1到2之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以得：x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=(a1+a2+a3)3=(x4+x5+x6)−(x1+x2+x3)9T2代入数据解得：a=0.88m/s2．各联系相等时间内的位移差大约为△x=0.88cm，因此x78=x67+△x=9.74cm=9.74×10-2m．故答案为：0.49，0.88，9.74×10-2．。
第七讲练习使用打点计时器测加速度
实验 用打点计时器测加速度一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理解题时要有正方向的规定。
1．平均速度:ts=v匀变速直线运动的平均速度公式：20tv v v +=2．匀变速直线运动： 速度公式：at v v t+=0位移公式：2021at t v x += 推论公式（无时间）：ax v v t 2202=-匀变速直线运动的中间时刻速度公式：202tt t v v v v +==打点计时器求加速度公式：2T x a ∆=打点计时器求某点速度公式：tx v v t 22==3．初速度为零的匀变速直线运动比例规律 第一秒末，第二秒末，第三秒末的速度比： v 1：v 2：......：v n = 1：2：3：......n 前一秒，前二秒，前三秒的位移比： S 1：S 2：......：S n = 1：4：9：......n 2 第一秒，第二秒，第三秒的位移比： S I ：S II ：......：S N = 1：3：5：......(2n-1) 相同位移时间比1：（√2-1）：（√3-2）：（√4-3）常用推论平均速度公式：()v v v +=021一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：()v v v v t +==0221一段位移的中间位置的瞬时速度：22202v v v x +=设物体做匀加速直线运动，加速度是a ，在各个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1、s 2、s 3……则有△s=s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=aT 2 由上式还可得到s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=3aT 2 同理有s 5-s 2=s 6-s 3=……=3aT 2可见，测出各段位移s 1、s2……即可求出21413T s s a -=22523Ts s a -=…… 再算出a 1、a 2……的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
测定匀变速直线运动的加速度(完整版)课件
通过实验数据，分析匀变速直 线运动的规律，加深对匀变速 直线运动的理解。
了解匀变速直线运动在实际生 活中的应用，如自由落体运动 、抛体运动等。
实验原理
02
打点计时器的原理
01
02
03
工作原理
打点计时器是一种计时仪 器，它能够按照固定的时 间间隔打点。
种类
电磁打点计时器和电火花 打点计时器是最常见的两 种。
性。
THANKS.
使用方法
将打点计时器固定在实验 台上，连接电源，调整纸 带的位置，然后启动打点 计时器。
匀变速直线运动的基本规律
定义
匀变速直线运动是指速度随时间 均匀变化的直线运动。
公式
$v = v_{0} + at$，其中$v$是末 速度，$v_{0}$是初速度，$a$是 加速度，$t$是时间。
纸带测量瞬时速度和加速度的方法
测定匀变速直线运动的 加速度(完整版)课件
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
实验目的
01
掌握打点计时器的使用方法
了解打点计时器的构 造和工作原理。
掌握打点计时器的使 用方法和注意事项， 避免因操作不当导致 误差。
能够正确安装、调整 打点计时器，确保其 正常工作。
03
理解实验误差来源，提 高实验操作技能和数据 处理能力。
04
培养观察、分析和解决 问题的能力，增强实验 探究的兴趣和科学素养 。
对实验的改进建议
01
02
03
04
采用更高精度的测量仪器，如 光电门计时器，以减小测量误
差。
优化实验操作流程，提高实验 效率。
增加实验组数，以减小随机误 差，提高实验数据的可靠性。
人教版实验：用打点计时器测速度PPT课件7
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
(ABCDE)
练习4、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
练习：绘V-t图象
六
、 速
v
试分析物体的运动情况
度 I
v1
时
间 图
0
t1
t2
t3
t
象
v-t 图象中速度的正负表示物体的运动方向
v-t图象：
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V 随时间 t 的变化关系
3.能判断物体的运动规律
V
V
O
t
O
t
V
V
O
t
O
t
练
习 一物体的 v-t 图如下所示，则下列说法正确的是
( BC)
• 练习5、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
• 解析：A.接在直流电源上不会打点。A错。
• B.打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关.B错.
• C.频率不同打的点仍为圆点。故C错。
• （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一 次速度，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)
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• 四、利用t、S、v、a ，求解其他物理量或验 证物理定律
30
力学实验
• 研究匀变速直线运动
a S T2
• 探究弹力和弹簧伸长的关系
• 验证力的平行四边形定则 • 验证牛顿运动定律 • 探究动能定理 • 验证机械能守恒定律 • 验证动量守恒定律
F合 ma
W合12mtv212m0v2
22
纸带1
两相邻计数点间有四个点未画出
O
A
B
C
D
3.18 6.74 10.69
15.05
(单位：cm)
a
(20.1s)2
23
纸带2
5.12 5.74 6..37 6.98 7.60
8.24
8.85
9.47 (单位：cm)
a (40.04s)2
24
纸带3
a
Sm Sn (mn)T
2
a 5(0.02s)2
37
mgh 1 mv2 2
m Av0(m Am B)v
31
利用纸带研究物体的运动
• 一、打点计时器 • 二、利用纸带判断物体的运动性质 • 三、利用纸带可以测量物理量： 1、直接测量： t、S 2、间接测量： v、a 匀速直线运动
匀变速直线运动
• 四、利用t、S、v、a ，求解其他物理量或验 证物理定律
8
匀速直线运动
• 速度：v=s/t • 哪些实验中物体做匀速直线运动？
平衡摩擦力 探究动能定理
9
1、某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关 系” 的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用
下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功 记为W，当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并 在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验 中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车 获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
• 一、打点计时器 • 二、利用纸带判断物体的运动性质 • 三、利用纸带可以测量物理量 • 1、直接测量： 时间t、位移S
4
三、利用纸带可以测量的物理量
• 1、直接测量：时间t、位移S 注意：测量长度利用毫米刻度尺，读数时
必须读到0.1mm位．
5
利用纸带研究物体的运动
• 一、打点计时器
• 二、利用纸带判断物体的运动性质
36
• （1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时
小车的加速度大小为__5_._0_____m/s2。（结果保留
两位有效数字） • （2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请
根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能 出现在b段纸带中的__D_4_D_5_区__间__内_____。 • （3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推 算出重物与小车的质量比为__1__:1_____。
匀速直线运动 匀变速直线运动
17
匀变速直线运动
• 速度v： • 加速度a：
18
利用打下的纸带计算各计数点的速度：
• 计数点对应的瞬时速度v:
vC
S2 S3 2T
• 第一个计数点和最后一个计数点的V:
VD=？ 根据
S3
vc
vD 2
T
vD
2S3 T
vC
vD vC aT
19
• 利用打下的纸带计算加速度：
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T= 0.05 s．
7
6
5 4 3 21
26
匀变速直线运动
• 速度： • 加速度： • 物体做匀加速直线运动的实验有：
27
力学实验
• 研究匀变速直线运动 • 探究弹力和弹簧伸长的关系 • 验证力的平行四边形定则 • 验证牛顿运动定律 • 探究动能定理 • 验证机械能守恒定律 • 验证动量守恒定律
15
匀速直线运动
• 速度：v=s/t
• 哪些实验中物体做匀速直线运动？
平衡摩擦力 探究动能定理 验证动量守恒定律
W合12mtv212m0v2 动
• 一、打点计时器
• 二、利用纸带判断物体的运动性质
• 三、利用纸带可以测量物理量：
1、直接测量： t、S 2、间接测量： v、a
25
• 3、如图甲所示，是用包有白纸的质量为1.00kg的圆 柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机 的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器。烧断 悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在 圆柱棒面的纸上画出记号（如图乙所示）。设毛笔接 触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离依次为 26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、 146.0 mm，由此可验证机械能守恒定律．已知电动机 铭牌上标有“1200 r／min”字样．
• 三、利用纸带可以测量物理量：
1、直接测量： t、S 2、间接测量： v、a
匀速直线运动 匀变速直线运动
6
匀速直线运动
• 速度：v=s/t • 哪些实验中物体做匀速直线运动？
7
力学实验
• 研究匀变速直线运动 • 探究弹力和弹簧伸长的关系 • 验证力的平行四边形定则 • 验证牛顿运动定律 • 探究动能定理 • 验证机械能守恒定律 • 验证动量守恒定律
14
Ａ
Ｂ
9.08
10.50
Ｃ
9.08
Ｄ
Ｅ cm
6.95
1）若已测得打点纸带如图所示，并测得各计数点间距 （已标在图示上）。A为运动的起点，则应选 BC 段来计 算A碰前速度，应选 DE段来计算A和B碰后的共同速度 （以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”）。 2由）以已上测测得得小结车果A可质得量：m碰1=0前.4总0k动g，量小p0车= B0质.42量0 mk2g=·m0.2/s0；kg碰， 后总动量p= 0.417 kg·m/s。（保留三位有效数字）
匀变速直线运动
• 四、利用t、S、v、a ，求解其他物理量或验 证物理定律
35
• （07广东）14．（8分）如图11（a）所示，小车放在 斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜 面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器 的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置， 重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打 点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止 开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上 运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带 运动方向如箭头所示。
打点计时器
纸带
小车
橡皮筋
木板
10
在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的， 为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 部GK分进行 测量（根据下面所示的纸带回答）；
AB C D E F G
H
I
K
打点计时器
纸带
小车
橡皮筋
木板
11
匀速直线运动
• 速度：v=s/t • 哪些实验中物体做匀速直线运动？
平衡摩擦力 探究动能定理
12
力学实验
• 研究匀变速直线运动 • 探究弹力和弹簧伸长的关系 • 验证力的平行四边形定则 • 验证牛顿运动定律 • 探究动能定理 • 验证机械能守恒定律 • 验证动量守恒定律
13
2、某同学设计了一个用打点计时器研究动量守恒定律 的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之 做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏 合成一体，继续做匀速运动。他设计的具体装置如图 （a）所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源 频率为50HZ，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦 力。
请分析纸带数据，回答下列问题： （计算结果均保留三 位有效数字）
33
（1）电动小车运动的最大速度为 2.00 m/s （2）电动小车关闭电源后加速度大小为 2.50 m/s2 （3）电动小车的额定功率为 2.00 W．
34
利用纸带研究物体的运动
• 一、打点计时器 • 二、利用纸带判断物体的运动性质 • 三、利用纸带可以测量物理量： 1、直接测量： t、S 2、间接测量： v、a 匀速直线运动
28
匀变速直线运动
• 速度v
• 加速度a
• 物体做匀加速直线运动的实验有：
研究匀变速直线运动 验证牛顿第二定律 验证机械能守恒定律
S a T2
F合 ma
mgh 1 mv2 2
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利用纸带研究物体的运动
• 一、打点计时器 • 二、利用纸带判断物体的运动性质 • 三、利用纸带可以测量物理量： 1、直接测量： t、S 2、间接测量： v、a 匀速直线运动
32
4、某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行 了如下实验: ①用天平测出电动小车的质量为0.4kg； ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装； ③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）； ④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段 时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器 （设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒 定）．在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分 点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
a a 1 a 3 2 a 3 ( S 6 S 5 S 4 9 ) T 2 ( S 1 S 2 S 3 ) S(3T)S2 I
21
• 计算时要注意：
1、单位
1cm=10-2m
2、有效数字 3、分母 4、T的大小
vC
S2 S3 2T
a S T2
记数点的选取 每n个点取一个计数点:T=nT’ 每隔n个点取一个计数点:T=(n+1)T’
利用纸带研究物体的运动
——高三物理力学实验总复习
1
一、打点计时器
• 1、打点计时器是一种计时的仪器，计时 的同时还能记录物体的运动情况。