高中物理打点计时器考点大全及常见典型考题.doc

第二讲打点计时器的使用

实验一用打点计时器测速度

1.要点概览

⑴电磁打点计时器和电火花计时器的构造及工作原理；

⑵打点计时器的使用方法及测瞬时速度的方法；

⑶用 v-t 图像进行数据分析。

2.内容详解

⑴ 电磁打点计时器和电火花计时器

①用途：计时仪器，同时记录不同时刻的位置，进而可测量各点间的距离（物体位移）

②电源：交流电

③电压：电磁打点计时器工作电压 6V 以下；电火花计时器工作电压 220V ④

打点周期：（频率 50Hz）

⑵ 使用打点计时器的步骤

①将纸带穿过限位孔，固定打点计时器；

②先开启电压，然后拉动纸带运动，纸带上打出一系列的点，随即关闭电源；

③取下纸带，选择比较清晰的一段，计算某两点间的时间间隔，测量两点间

距离。

⑶瞬时速度的测量

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x 和时间t ，算出纸带在这两点间的平均速度v = x ，用这个平均速度代表纸带经过 E 点时

t

的瞬时速度。

x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

t

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。

⑷用 v-t 图像进行数据分析

①建立直角坐标系：横轴——时间t （s）；纵轴——速度v (m/s)

②描点：利用所测数据计算瞬时速度，选择合适的单位长度，在坐标纸上描

点。

③连线：用平滑曲线将描的点连接起来。

④v-t 图像：描述速度随时间的变化关系。

3.例题剖析

如图所示，表示用毫米刻度尺测量打点计时器打出的一条纸带的数据情况，

由此可知纸带做运动。纸带在A、B 间的平均速度为m/s ，纸带在A、C间的平均速度

为

m/s 。

解析：要判断物体的运动状态，则时间内平均速度的关系。由于各段要看各段时间相

等，则从相等时间内的位移方面分析，也能看出物体是怎样运动的。从图中

可以看出纸带上两点之间时间相等，距离增加，故做加速运动。V AB=0.2m/s ，

V AC＝0.33m/s 。

答案：加速

实验二探究小车的运动规律

1.要点概览

⑴实验过程：实验原理、实验步骤、数据处理

⑵规律探究：求瞬时速度，画出v-t 图像；逐差法计算加速度。

2.内容详解

实验过程

点计时①一端附有定滑轮的长木板放在实验桌上，打

器固定在长木板远离定滑轮的一端。

②纸带穿过打点计时器的限位孔，固定于小车的后面，细绳的一端栓在小车

的前端，跨过定滑轮，另一端挂上适当的钩码。

③将小车停在靠近打点计时器的位置，先开启电源，后释放小车。打完一次

纸带后立即关闭电源。

④换上新纸带，重复操作三次。

⑤在三条纸带中选择一条点迹清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个

适当的点作为计时起点。

⑥每 5 个点选取一个计数点，进行测量，并计算出各个计数点的瞬时速度，

填入表格。

⑦以速度为纵轴，时间为横轴建立直角坐标系，画出v-t图像。可观察到各

点大致在一条直线上，则画成直线。让尽可能多的点在直线上，不能连接的

点应对称地分布在直线的两侧。

3. 例题剖析

例题 1：如图 , 是小车在斜面上运动时，通过计时器所得的一条纸带。各段长

度为 OA=6.05cm ， OB=13.18cm ， OC=21.40cm ， OD=30.70cm ， OE=41.10cm ，

OF=52.58cm ，⑴根据这些数据求出 B 、C 、D 、E 各点的速度并画出速度－时间图象；⑵通过图像求出加速度。 （取 A 点为计时开始，打点计时器每隔打一次点， BC 、DE 间均有四个点未打出） 。

【思路解析 】

相邻两个计数点之间的时间 t ＝× 5＝

v B

OC OA

21.40 6.05

0.77m / s ；v c =

OD OB

30.70 13.18

0.88m / s

2t 0.2

2t

0.2

v D =

OE OC 41.40 21.40 m / s 0.99m / s

2t 0.2

v/(m/s

E

OF OD

52.58 30.70 m s 1.04 m s

v =

2t

0.2

/

/

速度—时间图象如图－ 4 所示

⑵可以任意选两个间隔较远的点，找出它

们的坐标

值（注意这两个点不能是我们表格中已测

t/

得的点），

然后再把的它们的坐标值代入到公式 a = v

=

v

2

v 1

t t 2 t 1

地知道物体的运动情况。

中, 求出加速度 , 就能更详细

例题 2：在研究匀变速直线运动的实验中， 算出小车经过各计数点瞬时速度如

下表所示：

计数点序号

1 2 3 4 5 6

计数点对应时刻