【最新】人教版高中物理必修1第1章第4节1.4实验：用打点计时器测速度(31张PPT)
人教版物理必修1第一章：实验_用打点计时器测速度有答案
人教版物理必修1第一章：实验用打点计时器测速度一、多选题。
1. 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B.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D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘2. 打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器，当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，这些点迹（）A.记录了物体运动的时间B.记录了物体在不同时刻的位置C.在纸带上的分布情况反映了物体的形状D.在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况3. 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10V以下的直流电源，电火花计时器使用的是220V交流电源B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源C.电磁打点计时器和电火花计时器打点时间间隔都是0.02sD.纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢4. 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，对上面记录进行测量和分析，可以得到的物理量有（）A.时间间隔B.位移C.加速度的准确值D.平均速度5. 根据打点计时器打出的纸带，下列说法正确的是（）A.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.能准确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6. 如图是某同学在做“用打点计时器测速度”实验时获得的一条纸带．以下做法正确的是（）A.电火花计时器必须使用4∼6V的交流电源B.必须在实验前启动电源，即先启动电源再拉动纸带，实验后立即关闭电源C.可以用刻度尺分别测出AB、BC、CD三段的位移，和一次性测量一样D.要选择点迹清晰的纸带，并舍弃密集的点迹二、选择题。
在用打点计时器研究物体运动时，为了得到物体完整的运动情况，对接通电源和让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的先后顺序应是（）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小车拉动纸带，打点计时器在甲、乙、丙、丁四条纸带上打下了如图所示的点迹，每条纸带的左端是与小车相连的，则下列叙述正确的是（）A.纸带甲打点均匀，表示小车的速度一定B.纸带乙显示的平均速度最小C.纸带丙表示小车的速度越来越小D.纸带丁表示小车的速度越来越大如图所示为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器出的毛病是（）A.打点计时器接在直流电源上B.电源电压不够大C.电源频率不够大D.振针压得过紧三、实验题。
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
高中物理 专题1.4 实验 用打点计时器测速度课时同步训练 新人教版必修1
第4节实验：用打点计时器测速度1．（多选）关于测量，下列说法正确的是A．测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多，误差就越小B．在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的C．记录测量的结果，所用单位不同时，不会影响测量结果的准确程度D．为了减小误差，进行任何一个测量，都要采取多次测量求平均值的方法【答案】BCD2．打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法中正确的是A．电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B．它们都是使用10 V以下的交流电源C．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小【答案】D【解析】电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A错误；电磁打点计时器使用4~6 V交流电源，电火花计时器使用220 V交流电源，B错误；使用电磁打点计时器或电火花计时器都应该先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带，C错误；电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D正确。
3．（多选）某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是A．复写纸放反 B．使用了直流电源C．振针过短 D．纸带运动过快【答案】ABC【解析】如果复写纸放反，就不会在纸带上打下点，A正确；打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器的振针不振动，不打点，B正确；振针过短，振针振动时不能接触纸带，即不会在纸带上打下点，C 正确；纸带运动过快，仍然会在纸带上打下点，相邻的两个点的距离会较大，D 错误。
4．（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痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是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【答案】ABD【解析】打点计时器打下的点记录了物体的位置，而点的个数又记录了物体运动的时间，点间的距离记录了物体运动的位移，故可反映物体的运动情况，ABD 正确，C 错误。
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。
人教版物理必修1第一章4：实验(用打点计时器测速度)有答案
人教版物理必修1第一章4：实验（用打点计时器测速度）一、填空题。
1. 打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器．电火花打点计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交流电的频率为50Hz时，它每隔________秒打一次点．2. 电磁打点计时器工作时使用________（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔________s打一次点．其工作时的基本步骤如下：A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭电源B．将电磁打点计时器接上相应的电源C．将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过D．接通开关，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________．（按顺序填写步骤编号）3. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器．当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如图所示为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选定的计数点，相邻两个计数点的时间间隔为________s，根据图中标出的数据，可以得到实验物体运动的速度v2的大小为________m/s．4. 电磁打点计时器使用________（填“交流”或“直流”）电源，电磁打点计时器的工作电压在________V以下，如果所接电源为50Hz，则打点时间间隔为________s．某同学在实验中，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所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．则CE两点间的平均速度是________m/s．D点的瞬时速度是________m/s．5. 完成下列关于打点计时器的问题．（1）运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列点迹，纸带上的点迹直接记录了（）A.物体运动的时间B.物体的形状和质量C.物体在不同时刻的速度D.物体在不同时刻的位置和某段时间的位移（2）电火花打点计时器使用交流________V电源工作，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）二、多选题。
新人教版高一物理必修一教学课件：1.4 实验 用打点计时器测速度 (共34张PPT)
例１：如图,若测出光电门遮光条的宽度d,实验时将
小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光
条通过光电门的时间Δt,则小车经过光电门时的速
度为________(用字母表示).
二．借助传感器用计算机测速度
例2.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。 如图所示，传感器由两个小盒子A、B组成，A盒装有红外 线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔 0.03s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B 盒装有红外线接收器和超声波接收器，B盒收到红外线脉 冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计)，收到 超声波脉冲时计时停止．在某次测量中，B盒记录到的连 续两次的时间分别为0.15s和0.20s，根据你知道的知识， 该物体运动的速度为多少？运动方向是背离B盒还是靠近 B盒？(声速取340m/s)
（2）原理： 脉冲电流放电针、 墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V
尖端放电
3. 打点计时器的作用
（1）测时间 电源频率50Hz, 每隔_0_._0_2_s秒打一个点
（2）测位移 （3）研究纸带 → 研究物体运动
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
高一上学期人教版物理必修一讲义：第一章 第4节打点计时器测速度要点梳理
打点计时器测速度【学习目标】1．知道电磁打点计时器、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．会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4．能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释：1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示．2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器，它的工作原理可以用图甲、乙来说明．当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲所示，则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永久磁铁使簧片受到一个向下的力；当交流电转为负半周时，电流方向如图乙所示，簧片左端变为S极，永久磁铁使簧片受到一个向上的力．随着交变电流方向的周期性变化，簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来．位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点．如果在复写纸下有运动的纸带，振针就在纸带上打出了一系列的点．交流电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s．3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时纸带问题分析器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．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．当电源频率是50Hz时，也是每隔0.02s打一次点．4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源；当电源的频率为50Hz时，都是每隔0.02s打一个点．②电磁打点计时器使用4～6V交流电，电火花打点计时器工作电压是220V交流电．③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器，打出的纸带上的点，都记录了纸带运动的时间．如果纸带是跟物体连接在一起的，纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究点之间的距离，就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况．④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小，实验误差较小．5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸下穿过．将计时器接入50Hz交流电源，从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅较小，再升高电压至6V；对电火花计时器，应将墨粉纸盘套在纸盘轴上，两条纸带要对齐穿过限位孔，墨粉纸盘夹在中间，使用220V交流电源．②开启打点计时器，待1～2s再拖动纸带打出点，观察点迹是否清晰，打完纸带后，立即关闭电源．③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正时大致从以下方面注意：电源电压较低情况下，可适当提高(对电火花计时器这种情况较少)；调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘)；调整打点计时器．④调整打点计时器．如果打不出点，首先要检查压纸框的位置是否升高，阻碍了振片上的振针打不到纸带上，若是，可将压纸框向下压，恢复到原来的位置．这种情况一般是由于操作不当引起的．另外也可能是振片没有工作，在共振情况下，此时可松动固定振片的螺丝，适当调节振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作．如果振片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直到打出点为止．若振针向下调节过长，则打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细．⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源)，也能在纸带上打出点迹，这是因为直流输出单向脉冲电流，频率为100Hz，会导致数据处理时错误．⑥使用电火花计时器时，若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下，打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带，否则会只用纸盘的某一位置，打出的点迹颜色较淡；若使用双纸带，将墨粉纸盘夹在中间，拖动时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉纸盘会随纸带转动，电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，点迹颜色较重，而上面的纸带没有点迹，可重复使用，但用两条纸带时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后都应立即关闭电源．要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释：1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．②利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．2.实验器材附有滑轮的长木板、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．3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况．4.实验步骤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．从这三条纸带中选用一条最清晰的，记录为纸带Ⅰ．④增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ．⑤在打纸带I时的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ．⑥整理器材．5.注意事项(1) 平行：纸带和细绳要和木板平行．(2) 一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带．(3) 防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4) 减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)弄清间隔：要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．(6)仔细描点：描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位．用细铅笔认真描点．要点三、实验数据的处理要点诠释：1. 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．2.纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T ＝0.1s ．3.采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x 1、x 2、x 3、x 4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．11x x ＝，221x x x -＝，332x x x -＝，445x x x -＝，554x x x -＝．4. 根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为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小．②根据x v t ∆=∆，求出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，△x 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．(2)粗略计算瞬时速度某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，DG F v v =或DF E v v =．【说明】在粗略计算E 点的瞬时速度时，可利用x v t∆=∆公式来求解，但需注意的是，如果取离E 点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E 点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即1212x x v t ∆+∆=∆，2322x x v t∆+∆=∆…(△t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中： 计数点位置编号n 0 1 2 3 4 5 6时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相邻两计数点间的距离s/m对应计数点的速度v/(m ·s －1)5.由实验数据得到v-t 图象①如何由实验数据得出v-t 图象有了原始实验数据，如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t 图象，具体的运动规律便能直接显现．根据表格中的v 、t 数据，在直角坐标系中仔细描点．作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v-t 图象，它是一条倾斜的直线，如图所示．②如何由实验得出的v-t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行：一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到．小车运动的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值△t ，速度也会增加相同的值△v ．也就可得出结论：小车的速度随时间均匀增加(或变化)．二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论，既然小车的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么v 随t 变化的函数关系式为v ＝kt+b ，显然v 与t 成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化)．6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v 1、v 2、v 3、v 4、v 5…T 为计数点间的时间间隔． 211v v a T -=，322v v a T -=，433v v a T -=，…，1n n n v v a T+-=． 求加速度的平均值 122132111()()()++++⋅⋅⋅+-+-+⋅⋅⋅+--===n n n n a a a v v v v v v v v a n nT T从结果看，真正参与运算的只有v 1和v n+1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用． 方法二：逐差法求41123∆-∆=x x a T ，52223∆-∆=x x a T ，63323∆-∆=x x a T ，则 1234561232()()39++∆+∆+∆-∆+∆+∆==a a a x x x x x x a T 这样可使各点的瞬时速度都参与了运算，可减小误差．比较两种方法，“方法二”比“方法一”好，一般不用方法一．方法三：由图象求加速度由多组数据描绘出v-t 图象，v-t 图象的直线斜率即为物体运动的加速度． 三种方法中，最准确，科学的是方法三，不过较繁一点．要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图，这个系统由A、B两个小盒子组成．将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A 等高．小车上A盒发射器对着接收器B，并处在同一直线上．将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机，利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系．将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理，就可以分析小车的速度随时间的变化．根据小车的两个位置变化可求得△x，两位置的时间差为△t，则小车速度xvt∆=∆．(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A 管发出光线，B管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时问就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度△x和测出的时间△t，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度xvt∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭．由于遮光板的宽度△x很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度．(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图中是采用每秒闪光10次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0.1s，这样便记录了物体运动的时间．而物体运动的位移则可以用尺子量出．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的．。
【整合】人教版高中物理必修1第1章第4节 1.4 实验_用打点计时器高速度 教案
第1章第4节实验：用打点计时器高速度 (教案)物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
备课资源J0201－1型数字计时器使用方法1. 使用前的检查与调整：第一步，先不插入光电门，把功能转换开关K1拨向S1计时档，打开电源开关，数码管应跳字。
第二步，把两个光电门分别插入输入插座“Ⅰ”、“Ⅱ”，数码管应停止跳字；如果仍不断跳字，表明光电门的发光管光线没照准接受管，或者光电门的四芯插头没插好，应仔细加以调整，直至数码管停止跳字为止。
第三步，检查清零性能，按一下“复位”钮，数码管应全部清零；间隔2~3s连续接通电源，数码管应能自动全部清零。
仪器接通电源后，要经5分钟预热，使时基脉冲达到稳定后，再开始使用。
2. S1档计时：K1置“S1”档，对任一光电门遮光，便开始计时，露光则停止计时。
数码管显示的数字为遮光的时间值。
3. S2档计时：K1置“S2”档，对任一光电门第一次遮光即开始计时，第二次遮光则停止计时。
数码管显示的数字为两次遮光间隔的时间值。
S1和S2档计时所得时间值的读数，为数码管显示的数字与所取的时基信号单位之积。
假如显示的数字为153，时基信号为1ms时，读数为153ms；时基信号为10ms时，续数则为1.53s。
4. 光控计数：K1置“计数”，对任一光电门每遮光一次，数码管就累加一个字，显示出遮光的次数。
5. 数码管窗口玻璃丝有机玻璃，经摩擦会产生静电，以致感应数码管的亮段消失，要待一会才能恢复。
因此，在使用过程中，禁忌用手或其他干燥物揩拭窗口玻璃，以免造成数码管暂时不亮的现象。
学情分析“打点计时器”是高中学生实验中用的最多，自然也是考查最高频的实验器材，本课是高中阶段学生用打点计时器做的第一个实验，也是整个高中物理课程的第一个实验。
以往这节课的教学往往重在实验操作与步骤，数据记录与处理的教学，至于“打点计时器”这一器材，似乎是横空出世，为什么要用打点计时器来测速？利用打点计时器测速的优势和劣势各是什么？生活中我们又用什么测速？等一系列问题学生在认知上是存在困惑的，匆匆地让学生用陌生的打点计时器进行实验，学生对测速的原理和方法的认识是不深刻的，对实验技能的掌握是不牢固的，当遇到其他类似测速装置时，自然不能顺利完成知识的迁移。
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.
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(共31张PPT)
10．(拓展创新)某同学用电磁打点计时器研究手拉纸带 的运动情况，得到的纸带如图所示，他在纸带上找出连续
的 6 个点，分别标记上 A、B、C、D、E、F，并用直尺量 出两个相邻点间的距离 s1、s2、s3、s4、s5，数据见下表．(电 磁打点计时器使用 50 Hz 低压交流电源)
s1/cm 3.75
x/m
70 63 56 49 42 35 28 21 147
0 1 2 3 4 5 67 8 9
t/s
巩固基础
1．下列关于打点计时器的说法正确的是( )
A．打点计时器使用低压直流电源 B．打点计时器使用低压交流电源 C．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的 时间间隔为0.02 s D．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间 隔为0.01 s
能力提升
7．某质点沿一直线运动，其v－t图象如下图所示，则下列说 法中正确的是( )
A．第1 s内和第2 s内质点的速度方向相反 B．第1 s内和第4 s内质点的速度方向相同 C．第1 s内质点向前运动，第2 s内质点向后运动，2 s末质 点回到出发点 D．第一个2 s内质点向前运动，第二个2 s内质点向后运动， 4 s末质点回到出发点
＝2.25 m/s.
(2)由纸带运动情况可知纸带做变速运动，则打 B 点时纸带的
时速度最接近于
AC
段的平均速度
vB
＝
s12＋Ts2＝
3.75＋4.50 2×0.02
×1
m/s≈2.06 m/s.
答案：(1)2.25 m/s (2)2.06 m/s
解析：当所接电源为50 Hz交流电时，打点计时器 每隔0.02 s在纸带上打一个点，因此，根据打在纸 带上的点迹，可直接反映物体的运动时间，因为物 体跟纸带物体连在一起，打点计时器固定，所以纸 带上的点迹对应的是物体在不同时刻的位置，而物 体的瞬时速度和平均速度不能从点迹上直接反映出 来，故A、B选项正确． 答案：AB
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
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
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
3.打出的点迹不够清晰的原因可能是？ (ABCDE) 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
0 12 3 4 5 6 7
x/cm7.40 9.45 11.40 13.47 15.65 17.65 19.60 20.03
t / s 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
V /(m.s )-1 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00
尖端放电
实验中，你用的是电磁打点计时器还是电火花打点 计时器？从原理上考虑，哪一种对实验可能引起较
大的误差？为什么？
（1）、电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做 受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带 上打点。
（2）、电火花打点计时器是通过高压放电后将碳 末留在纸带上得到点迹。
因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力， 而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以：
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
高中物理 第一章 运动的描述 4 实验：用打点计时器测速度课后作业(含解析)新人教版必修1-新人教版
实验：用打点计时器测速度限时：45分钟一、单项选择题1．在“用打点计时器测速度〞的实验中，根据打出点的纸带判断运动是匀速直线运动还是变速直线运动时( D )A．应通过测量纸带表示的运动的全路程来判断B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C．必须通过计算全程的平均速度来判断D．可以通过测量每相邻两点间的距离，看是否都相等来判断解析：判断是否为匀速直线运动，就是比拟在任意相等时间内通过的位移是否相等(在实验误差允许范围内)，假设相等如此是匀速直线运动，假设不相等如此不是匀速直线运动，选项D中，相邻两点间的时间相等，因此D正确；不必测量全路程，A错误；也没必要计算全程的平均速度或任意两点间的平均速度，B、C错误．2．质点做直线运动的v－t图象如下列图，表示质点做匀速直线运动的是( A )解析：匀速直线运动的速度大小、方向都不变，A对，B、C、D都错．3．如下列图，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( B )解析：在一样的时间内发生的位移一样，物体做匀速直线运动，而打点计时器每隔一定时间打一个点，时间间隔一样，假设做匀速直线运动，其点与点之间的间距应一样，由此可知B正确．4．在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如下列图，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，如下几种方法中最准确的是( D )A.AGΔt1＝v D，Δt1＝0.14 s B.BEΔt2＝v D，Δt2＝0.06 sC.CEΔt3＝v D，Δt3＝0.1 s D.CEΔt4＝v D，Δt4＝0.04 s解析：求D点的瞬时速度，最准确的应是包含该点与该点相邻的两点之间的平均速度．C 错在时间间隔上，CE间的时间间隔应为0.04 s.二、多项选择题5．在练习使用打点计时器实验中，用“图象法〞处理实验数据时，为了减小误差( BD )A．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C．为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线D．应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线两侧，对于个别离线较远的点可以舍去解析：用“图象法〞处理实验数据时，纵、横坐标每单位长度表示的数值越小，图上数据点间的距离越大，测量误差越小，选项B正确，A错误；根据数据点描图时，应使图线画成直线或光滑曲线，并且让实验数据点大致均匀分布在图线两侧，对于个别离线较远的点可以舍去，不能将图线画成折线，选项D正确，C错误．6．在“研究匀变速直线运动〞的实验中，如下方法有助于减少实验误差的是( ACD ) A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一局部进展测量、计算D．适当增加挂在细绳下钩码的个数解析：选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量绝对误差根本一样的情况下，相对误差较小，因此A项正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B错，D对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确．7．如下列图为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有局部点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50 Hz，用毫米刻度尺测量可得( CD )A．从O点到F点运动的时间为6×0.1 sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02 sC．从A点到F点运动的平均速度v AF＝x AF5×0.1 s＝x AF0.5 sD．通过测量x OG的长度，可知小车从O到G的位移大小解析：因OA之间所打点的情况未知，也就不能确定从O点到F点运动的时间，选项A、B错误；由题意，相邻计数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s，如此从A点到F点运动的平均速度v AF＝x AF5×0.1 s＝x AF0.5 s，选项C正确；OG之间的长度，等于小车从O到G的位移大小，选项D正确．三、非选择题8．使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中：(1)在如下根本步骤中，正确的排列顺序为ABDEC.A．把电火花打点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，进展打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘是否夹在纸带之间． 解析：电火花打点计时器的特点是：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．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动．9．在“用打点计时器测速度〞的实验中，如图是一条记录小车运动情况的纸带，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接在220 V 、50 Hz 的交流电源上．(1)由纸带上的数据计算v B ＝1.38 m/s ，v C ＝2.64 m/s ，v D ＝3.90 m/s.(2)在如下列图坐标系中作出小车的v －t 图线(以打A 点时开始计时)．(此题计算结果均保存三位有效数字)答案：见解析解析：(1)由题意知，相邻两计数点间的时间为T ＝0.1 s.v B ＝x AC 2T ＝27.60×10－22×0.1m/s ＝1.38 m/s ； v C ＝x BD 2T ＝60.30－7.50×10－22×0.1m/s ＝2.64 m/s ； v D ＝x CE 2T ＝105.60－27.60×10－22×0.1m/s ＝3.90 m/s. (2)图象如下列图10．如下列图是某同学在做变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)打点计时器电源的频率为50 Hz ，如此纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02_s.(2)A 、B 、C 、D 是纸带上的四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点的间距x ＝0.63～0.67之间即可 cm ；C 点对应的速度是0.100 m/s(计算结果保存三位有效数字)．解析：(1)由周期和频率的关系T ＝1f可知：周期为0.02 s. (2)A 、B 间距为0.63～0.67 cm 之间，长度测量注意不要丢掉估读位，C 点瞬时速度等于B 、D 间的平均速度，v C ＝0.90＋1.10×10－22×0.02×5 m/s ＝0.100 m/s. 11．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到一条纸带，如下列图，从比拟清晰的点起，每五个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、…，量得0与1两点间距离x 1＝30 mm,2与3两点间的距离x 2＝48 mm ，如此小车在0、1两点间平均速度为v 1＝0.3 m/s ，在2、3两点间的平均速度v 2＝0.48 m/s.据此可判定小车做加速(选填“加速〞“减速〞或“匀速〞)运动．解析：每五个计时点取一个计数点，如此相邻两个计数点间的时间间隔为T ＝0.1 s ，那么由平均速度的定义得v 1＝0.03 m 0.1 s ＝0.3 m/s ，v 2＝0.048 m 0.1 s＝0.48 m/s.从计算结果看小车运动的速度在增大，所以可以判断小车在做加速运动．12.如下列图为小球从某一高度处自由下落时，一兴趣小组的同学用频闪照相获得的轨迹的一局部，经测量：计数点1、2的间隔为7.71 cm,2、3的间隔为8.75 cm,3、4的间隔为9.80 cm,4、5的间隔为10.86 cm ，每次闪光的时间间隔为130s ，求小球运动到计数点3时的瞬时速度是多少？答案：2.782 5 m/s解析：根据某段时间内的平均速度可以“粗略〞地代表其中间时刻的瞬时速度的思想来计算．小球运动到计数点3时，其速度为v 3＝x 23＋x 342T ＝0.087 5＋0.098 02×130m/s ＝2.782 5 m/s. 13.用气垫导轨和数字计时器能更准确地测量物体的瞬时速度．如下列图，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Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.11 s ，遮光板的宽度为3.0 cm ，分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小．答案：0.10 m/s 0.27 m/s解析：由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．设遮光板的宽度为d ，如此经过第一个光电门的速度v 1＝d Δt 1＝3.0×10－20.29 m/s≈0.10 m/s，经过第二个光电门的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m/s≈0.27 m/s.。
高中物理 第一章 第4节 实验：用打点计时器测速练习(含解析)新人教版必修1-新人教版高一必修1物理
实验：用打点计时器测速1．(2019·郑州一中高一检测)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，不经计算，通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是( ) A ．时间间隔 B ．位移 C ．平均速度D ．瞬时速度解析：选B.时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数经过计算得出，位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出，而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出，故应选B.2．(多项选择)关于打点计时器的原理和使用方法，如下说法中正确的答案是( ) A ．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50 HzB ．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，如此相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 sC ．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，如此说明纸带的速度由小变大D ．电磁打点计时器接在220 V 电源上，电火花计时器接在6 V 电源上解析：选AC.打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6 V 以下的低压交流电源；电火花计时器使用220 V 交流电源，相邻两计数点的时间间隔是0.1 s.3．(多项选择)(2019·滨州高一检测)对以下实验、仪器描述正确的答案是( ) A ．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源B ．测量研究小车瞬时速度的实验中，为防止开始时纸带上点迹过于密集，要先使小车运动，再给打点计时器通电C ．频闪照片中，某一段物体成像较密集，说明这一阶段运动相对较快D ．气垫导轨的优点，使滑块与导轨间有一层薄的空气层，大大减小了滑块运动中所受的阻力 解析：选AD.实验中，应先接通电源，后释放纸带，选项B 错误；频闪照片中，物体成像密集，说明物体运动较慢，选项C 错误．4.如下列图，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ，用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt 更接近瞬时速度，正确的措施是( )A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的准确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角解析：选A.ΔxΔt表示的是Δt 时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx 越窄，如此记录遮光时间Δt 越小，ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A 正确．5．(1)在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50 Hz ，常用的“电磁打点计时器〞使用的电压是________V 的________(选填“直流电〞或“交流电〞)，它每隔________s 打一个点．(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是________． A ．先接通电源，再让纸带运动 B ．先让纸带运动，再接通电源 C ．让纸带运动的同时接通电源 D ．先让纸带运动或先接通电源都可以(3)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，如此测出的速度数值将比物体的真实数值________．解析：(1)电磁打点计时器的工作电压是6 V 以下的交流电，一般是4～6 V ．打点间隔为交流电的频率的倒数，当电源的频率是50 Hz 时，打点周期是0.02 s.(2)使用打点计时器时，应先接通电源，让打点计时器工作，再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹，故A 项正确．(3)当交流电的频率低于50 Hz 时，打点计时器打一次点的时间间隔t 将大于0.02 s ，利用公式v ＝ΔxΔt 计算时，t 取0.02 s 时比真实值偏小，因此测出的速度将比真实值偏大．答案：(1)4～6 交流电 0.02 (2)A (3)偏大6．(2019·蚌埠高一检测)某同学在做“练习使用打点计时器〞实验时打出的纸带如下列图，每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.(1)相邻两个计数点间的时间为________s.(2)打计数点4时纸带的速度v 4＝________m/s.(结果保存三位有效数字) 解析：(1)每两个计数点间有5个打点间隔，所以T ＝5×0.02 s ＝0.1 s.(2)打计数点4时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度，所以v 4＝0.11＋0.1292×0.1 m/s ≈1.20 m/s.答案：(1)0.1 (2)1.207．用气垫导轨和数字计时器更能准确地测量物体的瞬时速度．如下列图，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Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间Δt 2＝0.11 s ．遮光板的宽度为 3.0 cm ，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小．解析：由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示． 经过第一个光电门的速度大小v 1＝d Δt 1＝3.0×10－20.29m/s ≈0.10 m/s ，经过第二个光电门的速度大小v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m/s ≈0.27 m/s.答案：0.10 m/s 0.27 m/s8．如下列图是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一局部，从0点开始依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x 1＝5.18 cm ，1、2间的距离x 2＝4.40 cm ，2、3间的距离x 3＝3.62 cm ，3、4间的距离x 4＝2.78 cm ，4、5间的距离x 5＝2.00 cm ，5、6间的距离x 6＝1.22 cm(频率为50 Hz)．(1)根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度(结果保存两位小数)并填在下表中．位置1 2 3 4 5 v /(m ·s －1)______________________________解析：(1)某点的瞬时速度可以用该点为中间时刻的一段时间内的平均速度表示 打1点时：v 1＝x 1＋x 22Δt≈1.20 m/s ， 打2点时：v 2＝x 2＋x 32Δt≈1.00 m/s ， 打3点时：v 3＝x 3＋x 42Δt＝0.80 m/s ，打4点时：v 4＝x 4＋x 52Δt≈0.60 m/s ， 打5点时：v 5＝x 5＋x 62Δt≈0.40 m/s ， 将数值填入表格中．位置1 2 3 4 5 v /(m ·s －1)1.201.000.800.600.40(2)答案：见解析。
高中物理必修一第一章第4节
必修1 第一章 运动的描述
栏目导引
3．两种打点计时器的比较 类型 电火花打 电磁打点计时器 比较 点计时器 所用 4～6 V低压交流 220 V交流 电源 打点 振针打点 电火花打点 方式 时间 每隔0.02 s打一 每隔0.02 s打一次 间隔 次点 点 实验 误差 振针和纸带接触 火花放电不会影 会影响纸带运动， 响纸带运动，误 误差较大 差较小
栏目导引
从匀速直线运动的 v－t 图象中不仅可以看出速 度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式 x ＝ v t， 在 v－t 图象中就对应着边长分别为 v 和 t 的一个矩形面积，如右图阴影部分． ④图象法是处理实验数据的常用方法之一．运 用图象法处理数据有许多优点，例如，能比较 直观地表达物理规律，能够减小偶然误差对结 果的影响，能够较方便地获得某些未经测量或 无法直接测量的物理量的数值．
必修1 第一章 运动的描述
栏目导引
通过纸带的测量、分析和计算确定 物体的运动情况
必修1 第一章 运动的描述
栏目导引
(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”，如下图所示，测出 O 到 A、A 到 B、 B 到 C„之间的距离 x1、x2、x3„.
必修1 第一章 运动的描述
栏目导引
3．数据处理 (1)表格法 打点计时器打点的周期为 T，则 A、B、C、 x1＋x2 D„各点的瞬时速度分别为：vA＝ 、vB 2T x2＋x3 x3＋x4 x4＋x5 ＝ 、xC＝ ，vD＝ „. 2T 2T 2T
必修1 第一章 运动的描述
栏目导引
把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做 匀速运动.
位置 (xn＋xn＋1/m) v/(m· s－1) A B C D E F
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可行性
实验步骤
1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上． 2． 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与 6 V 的低压 交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复 写纸的下面． 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．
实验步骤
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， Δx 利用公式 v ＝ 计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量 Δt 和计算的结果填入表中．
1.4 实验 用打点计时器测速度
★知识点一、电磁打点计时器 （1）原理 （2）构造 （3）工作电压：交流6V以下
★知识点二电火花计时器 （1）构造： （2）原理： 脉冲电流放电针、墨粉纸盘 放电 （3）工作电压：220V
尖端放电
★两种打点计时器的比较
电火花计时器 工作电压 电磁打点计时器
220 V交流电源
注意事项
5．为了减小实验误差，计数点要每隔 T＝ 0.1 s 选一个， 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 应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间．即 v xn＋ xn＋ 1 ＝ . 2T 6．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． 7．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 点 O 之间的距离 )．读数时应估读到毫米的下一位．
★知识点三、练习使用打点计时器
1、操作步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（1）固定计时器
（2）穿纸带 （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、纸带的简单处理 ——测平均速度
（1）需测量的量： 位移、时间
x （2）关系式： v t
疏密与 速度的 关系
3、测瞬时速度
如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D F 原则：准确性
数据处理
1．用打点计时器测量瞬时速度 (1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带． (2) 从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数 点， 每两个计数点间的时间间隔 T＝5×0.02 s＝0.1 s． 在纸带 上用 O、A、B、C、D„标出这些“计数点”，如图所示．
数据处理
依次测出 OA、AB、BC、CD„之间的距离 x1、x2、x3、 x4„ (3)A、B、C、D„各点的瞬时速度分别为： x1＋x2 x2＋x3 x3＋x4 x4＋x5 vA＝ 、vB＝ 、vC＝ 、vD＝ „ 2T 2T 2T 2T
高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A
管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的 遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上 可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就 是遮光板通过光电
拓展：其它常用测速度的方法
门的时间。 根据遮光板的宽度 Δx 和测出的时间 Δt， 就可以算 Δx 出遮光板通过光电门的平均速度( v ＝ )。 由于遮光板的宽度 Δt Δx 很小，可以认为这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时 速度。
误差分析
1． 利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身会带来系 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．若采用分段测量计数点间的位移 x，会使测量误差增 大．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．
拓展：其它常用测速度的方法
3．利用频闪照相分析计算物体的速度 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝 光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中 会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s
t/s
V m/s
0 1 2 3 4 5 6 7 0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.55
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2
0.1
0 1
2
3
4
5
6
7
t/10-1s
拓展：其它常用测速度的方法
除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量： 1．借助传感器用计算机测速度 图是一种运动传感器的原理，这个系统由A、B两个小盒子组 成，将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器 B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上A盒 发射器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器B探 测到的红外线、超声波到达的时间差等数
6 V 以下交流电源
打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 打点周期 记录信息
0.02 s
0.02 s
位置、时刻或位移、时间
★打点计时器的作用 （1）测时间 0.02s 秒打一个点 电源频率50Hz, 每隔_____ （2）测位移： 用刻度尺测量纸带上两点间的距离 （3）研究纸带 → 研究物体运动
★知识点四、用图像表示速度
1、图像特点：直观
2、常用作图法 （1）描点作图 （2）据函数关系式作图
3、作图步骤 （1）建系
（2）描点
（3）作图
4、速度－时间图像（v-t graph）
速度—时间图象 在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运 动的 位移 ，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—时间图象(v－t 图象)．
拓展：其它常用测速度的方法
据输入计算机，利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关 系。将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理，就可 以分析小车的速度随时间的变化。根据小车的两个位置变化可 Δx 求得 Δx，两位置的相间差为 Δt，则小车速度 v＝ 。 Δt
拓展：其它常用测速度的方法
2．利用光电门测瞬时速度 实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫
注意事项
1．如果在纸带上数出了 n 个点，那么，它们的间隔数是 (n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02 s. 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．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集． 4．使用电火花计时器时，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．