答案: 打点计时器的使用专题
补充专题4:打点计时器的使用
补充专题4:打点计时器的使用(结合教材1.4和2.1课)一、熟悉打点计时器1、电磁打点计时器(1)电磁打点计时器是一种使用电源的计时仪器,工作电压为。
当电源的频率为50Hz时,它每隔打一次点,及周期为s。
(2)通电以前,把纸带穿过,再把套在轴上的压在的上面。
(3)工作原理:当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,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。
2、电火花计时器(1)电火花计时器也是一种使用电源的计时仪器,工作电压为。
当电源的频率时,它每隔打一次点,及周期也为。
(2)电火花计时器跟电磁打点计时器相比,在实验中的作用是相同的,但电火花计时器使用中运动阻力,因而系统误差小。
二、练习使用打点计时器1、操作步骤(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(4)重复(2)(3)(纸带可正反用)(5)选择点迹清晰的纸带2、思考与讨论:(1)纸带上的点迹分布均匀吗?点迹的疏密表示什么?(2)根据纸带上的点迹你能直接测量出的物理量有哪些?(3)怎样根据点迹计量纸带的平均速度和瞬时速度?三、探究小车速度随时间变化的规律1、实验器材打点计时器、交流电、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。
2、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间内的。
(2)纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的代替。
(3)用描点法画出小车的v-t图像,图线的表示加速度的大小,如果v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。
3、实验步骤(1)如图所示,把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长木板没有没轮的一端,纸带穿过打点计时器连在小车的后面;将细绳跨过滑轮,下面挂上适当的钩码,使小车能在钩码的牵引下运动。
打点计时器(含答案)
________________________________________________________________海豚教育个性化简案学生姓名:年级:科目:授课日期:月日上课时间:时分………时分合计:小时实验:用打点计时器测速度一、教学目标1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况。
2、利用v-t图象分析实验数据,描述物体的运动。
3、在教学的过程中培养学生的学习兴趣。
二、教学重难点1、打点计时器的时间间隔的判断。
2、瞬时速度与平均速度。
三、教学步骤知识提点————例题分析————习题演练————四、反馈授课教师评价:准时上课:无迟到早退的现象(今日学生课堂表今天所学知识点全部掌握:教师任意抽查一知识点,学生能完全掌握现符合共项)上课态度认真:上课期间认真听讲,无任何不配合老师的情况(大写)海豚作业完成达标:全部按时按量完成所布置的作业,无少做漏做现象学生签字:教师签字:备注:请交至行政前台处登记、存档保留,隔日无效(可另附教案内页)大写:壹貮叁肆签章:电源.2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材.3.使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.4.手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集.5.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,以保证打点清晰.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.五、实验数据处理1.根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度.(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.(2)根据v=ΔxΔt,求出任意两点间的平均速度,这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离,Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s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1-4-2所示,v E ≈v DG或v E≈v DF.图1-4-2说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用v=ΔxΔt公式来求解,但须注意的是,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.六、利用v-t图象分析物体的运动1.v-t图象用横轴表示时间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1-4-3所示的v-t图象.图1-4-3 图1-4-42.v-t图象的意义v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹.3.匀速直线运动的v-t图象(1)匀速直线运动的v-t图象是与时间轴平行的直线,如图1-4-4所示,直线a、b分别表示v a=4 m/s,v b=8 m/s.1-4-5(2)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=vt,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,如图1-4-5中画斜线的部分..一、利用纸带判断物体的运动情况例1 关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中正确的是( )A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动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.相邻两点间的时间间隔相等二、平均速度和瞬时速度的计算例2 图1-4-8是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02 s,纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体:(1)在AC这段时间内的平均速度;(2)在B点的瞬时速度.图1-4-8三、速度—时间图象的理解图1-4-9例3 如图1-4-9所示为某物体的v-t图象,试说明该物体的运动情况.解析0~4 s物体做加速运动,末速度为12 m/s;4~6 s物体做减速运动,末速度为0;6~7 s物体做反向加速运动,末速度大小为4 m/s;7~8 s物体做反向减速运动,末速度为0.1.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀,下列判断正确的是( )A.点迹密集的地方物体运动的速度较大B.点迹密集的地方物体运动的速度较小C.点迹不均匀说明物体做变速运动D.点迹不均匀说明打点计时器有故障2.在下列四个图象中,表示匀速直线运动的是( )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的物理量是( ) A.时间间隔 B.位移 C.速率 D.平均速度4.接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动,这两项操作的时间顺序是( )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5.下列说法中正确的是( )A.电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样B.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样C.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的D.电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s6.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,其相邻点的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,这纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是( )A.T=0.02 s,t=NT B.T=0.05 s,t=(N-1)TC.T=0.02 s,t=(N-1)T D.T=0.05 s,t=NT7.某同学在练习使用打点计时器时,得到了如图1-4-10所示的纸带,从O点开始,每隔0.1 s 取一个测量点.测得OA=3.20 cm,AB=3.90 cm,BC=5.86 cm,CD=7.58 cm,DE=9.72 cm.图1-4-10则可判断纸带的运动是________.D段上的平均速度为________.→D段上的平均速度为________.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带有定滑轮的长木板上,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10 V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题型1 应用纸带计算平均速度和瞬时速度例 1 一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时,从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带,如图1-4-1所示.纸带上有六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出,所用交流电的频率为50 Hz,相邻计数点之间的距离已标在图中,单位是厘米.图1-4-1(1)计算0~6点之间的平均速度;(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少?题型2 实验数据的处理例 2 汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:t/s05101520253035404550v/(km·h-203040505050503520501)根据小明的记录内容,试完成下列问题:(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,时间每经过5 s 速度增大________km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为________km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减小______km/h.(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象.(3)如果认为在0~15 s内速度变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?解析根据小明记录的各个时刻的速度,首先在速度—时间坐标系中描出对应点,连接各点得到速度图象.(1)分析小明记录的数据不难得出答案为:10;50;15.(2)描点画图后,v-t图象如右图所示.(3)能,35 km/h1.画物理图象的原则是准确、清楚、布局合理、使用方便.2.应恰当选取坐标轴的分度.3.要有足够多的描点数目.4.所画图线应尽可能穿过较多的描点.题型3 v-t图象的理解和应用图1-4-2例3 在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图1-4-2所示,是一名同学某次从蹦床跳起后的v-t图象,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题:(1)他的速度大小是如何变化的?(2)哪段时间是上升的,哪段时间是下降的?(3)从图象中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向?(4)他在t2时刻回到蹦床上了吗?1.打点计时器打出的纸带( )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答案BC2.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.点在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状D.点在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况3.一物体做直线运动的图象如图1-4-3所示,则该物体( )图1-4-34.某物体的运动规律如图1-4-4所示,下列说法中正确的是( )图1-4-4A.物体在第1 s末运动方向发生变化B.第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的C.物体在第2 s内返回出发点,向反方向运动D.在这7 s内物体的位置始终不会为负值5.如图1-4-5所示为甲、乙两质点的v-t图象,对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是( )图1-4-5A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲、乙的速度相同C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同D.质点甲、乙之间的距离一定越来越大6.在图1-4-6所示的v-t图中,A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动,运动规律用A、B两图线表示,下述叙述正确的是( )A.t=1 s时,B质点运动方向发生改变B.t=2 s时,A、B两质点间距离一定等于2 mC.A、B同时从静止出发,朝相反的方向运动D.在t=4 s时,A、B相遇7.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:A.把电火花计时器固定在桌子上B.安装好纸带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,进行打点这些步骤正确的排列顺序为________.8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况.在这一实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有:(1)________________________________;(2)________________________________.A.拉住纸带,将小车靠近打点计时器,放开纸带,再接通电源.B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路.C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码.D.取下纸带.E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔.将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上.________________________________________________________________________9.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.如图1-4-7所示,滑块在牵引力的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.图1-4-710.如图1-4-8所示,甲、乙两图象分别是某个运动质点的x-t图象和v-t图象,试说明在两图象中的OA、AB、BC、CD、DE各个阶段表示质点分别做什么运动?图1-4-8例1解析打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz),相邻两点间的时间间隔相等,如果纸带匀速运动,点迹均匀;如果纸带加速运动,点迹变稀;如果纸带减速运动,点迹变密.答案ABD(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象.(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况.(3)若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速运动,若点与点间距越来越大,则物体做加速运动,反之做减速运动.例2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.例2解析(1)根据平均速度的定义,AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时间的比值.位移的大小可以从刻度尺上直接读出:x=4.00 cm,A到C共10个点,9个时间间隔,所以A到C所用的时间t=0.02 s×9=0.18 s,所以AC这段时间内的平均速度v=xt=4.00×10-2 m0.18 s=0.22 m/s;(2)根据公式v B=ΔxΔt来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm,那么Δx=2.65 cm-1.77 cm=0.88 cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02s×2=0.04 s,所以B点的瞬时速度v B=ΔxΔt=0.88×10-2 m0.04 s=0.22 m/s.答案(1)0.22 m/s (2)0.22 m/s 例3、答案见解析解析(1)在0~t1时间内速度由v0逐渐减小到零,在t1~t2时间内速度由零增大到v0.(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程,所对应的时间为0~t1;速度由零增大到v0的过程是下降过程,所对应的时间为t1~t2.(3)从图象中可以看出,上升过程速度为正,下降过程速度为负,因此,是选定上升过程的速度方向为正方向.(4)由于上升过程与下降过程是对称的,故t2时刻刚好回落到蹦床上.v-t图象中反映的物理量有:(1)某一时刻瞬时速度的大小,可以从图象上直接读出;(2)速度的方向,选v轴中的正方向为正方向,如果速度为负值则说明运动的方向跟选择的正方向相反.(3)匀速直线运动的图象是一条平行于t轴的直线.(4)从匀速直线运动的速度—时间图象中不仅可以看出速度的大小,而且可以求出位移,据位移公式x=vt,在速度图象中位移就对应着边长分别为v和t的矩形的面积.1、BC2、BC3、AB4、A5、ACD6、C 2、变速运动51.35 cm/s7、8、试纠正以上步骤中错误之处.答案A中应将计时器固定在没有定滑轮的一端;B交流电源上,C先接通电源再拉动纸带;D从能够看清的点开始.答案(1)0.68 m/s (2)0.83 m/s解析(1)0到6点间的平均速度为:v=Δx Δt=2.80+4.40+5.96+7.57+9.10+10.716×(0.02×5)×10-2 m/s=0.676 m/s≈0.68 m/s(2)当打点计时器打第4个点时,小车的瞬时速度应当最接近于3~5点间的平均速度,则v 4=Δx35Δt35=7.57+9.102×(0.02×5)×10-2 m/s =0.834 m/s≈0.83 m/s拓展探究上例中若电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实值是偏大还是偏小?答案偏大解析当交流电的频率为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,即t时间内的位移我们用0.02 s的位移计算(v=xt),因此测出的速度将比真实值偏大.该题考查学生应用“极限”的思想求物体的瞬时速度的能力,其平均速度可由v=ΔxΔt求出,求瞬时速度时,应当取包含该点的尽可能短的时间间隔,由平均速度代替瞬时速度.题型二、答案(1)10 50 15 (2)见解析(3)能35 km/h题型2 实验数据的处理例 2 汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:t/s05101520253035404550v/(km·h-1)20304050505050352050 根据小明的记录内容,试完成下列问题:(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,时间每经过5 s 速度增大________km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为________km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减小______km/h.(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象.(3)如果认为在0~15 s内速度变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?解析根据小明记录的各个时刻的速度,首先在速度—时间坐标系中描出对应点,连接各点得到速度图象.(1)分析小明记录的数据不难得出答案为:10;50;15.(2)描点画图后,v-t图象如右图所示.(3)能,35 km/h1.画物理图象的原则是准确、清楚、布局合理、使用方便.2.应恰当选取坐标轴的分度.3.要有足够多的描点数目.4.所画图线应尽可能穿过较多的描点.题型3 v-t图象的理解和应用图1-4-21、BC2、ABD3、A4、答案 D解析物体在第1 s末运动方向没有发生变化,A错;第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的,B 错;物体在第2 s内位移变大,向正方向运动,C错;物体做的是往复运动,故物体的位置始终不会为负值,D项正确.5、答案 A解析速度、位移都是矢量,其正负表示与选取正方向的关系,两个矢量相同,必须大小和方向都相同;由于题目没有指明甲、乙两质点的初始位置,所以只根据甲、乙的速度反向,不能判断其具体的运动关系,它们有可能相向运动,也可能是反向运动.图1-4-66、答案BC解析质点的运动方向发生改变,即速度的正负发生变化,显然是在t=2 s时B质点改变运动方向,选项A错误;t=2 s时,质点A的位移是1 m,质点B的位移是-1 m,两质点间距离一定等于2 m,选项B正确;由题图可知,t=0时,A、B两者v=0,此后2 s内,v A>0,v B<0,故选项C正确;t=4 s时,两者速度相等,并非位移相等(相遇),选项D错误.7、答案ABDEC8、答案(1)A中应先接通电源,再释放纸带(2)D中取下纸带前应先断开电源顺序为:BECAD9、答案0.10 m/s 0.27 m/s解析滑块通过光电门的时间极短,可以用短程内的平均速度来表示该点的瞬时速度.由平均速度的定义可计算,滑块通过第一个光电门时的瞬时速度v1=dΔt1=0.03 m0.29 s=0.10 m/s;滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v2=dΔt2=0.03 m0.11 s=0.27 m/s.10、答案见解析解析题图甲是位移图象,各段表示的运动情况如下:OA段表示质点从原点出发向正方向做匀速直线运动;AB段表示质点静止在某一位置处;BC段表示质点沿负方向做匀速直线运动又回到了出发点;CD 段表示质点继续沿负方向做匀速直线运动,位移为负值;DE段表示质点沿正方向做匀速运动,最终又回到了出发点.题图乙是速度图象,各段表示的运动情况如下:OA段速度增大,质点做初速度为零的加速直线运动;AB段表示质点做匀速直线运动;BC段表示质点仍向前运动,速度逐渐减小直至零,是减速直线运动;CD 段表示质点沿负方向做加速直线运动,负值表示速度的方向;DE段表示质点仍然沿负方向运动,速度逐渐减小,最终减为零.。
打点计时器题练习及答案
打点计时器实验题练习及答案1.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2.在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是()A.选取记数点,把每打五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.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3.下列关于计数点的说法中,正确的是()A.用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B.相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的C.相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点之间的点痕个数是相等的4.一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如下图所示的一些短线,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.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.打点针压得过紧5.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号)G、H…A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上。
6.(1)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,应把_____电源用导线接在_____上,打点时应先_____,再让纸带运动,若电源的频率为50 Hz,则每隔_____打一次点。
(2)使用电火花打点计时器时,墨粉纸盘应套在_____上,并要放在两条纸带之间,应把电源插头插在_____电源插座上。
练习使用打点计时器
练习使用打点计时器实验目的1.了解打点计时器的构造及计时原理.2.练习使用打点计时器.3.学习利用纸带记录分析,判断物体的运动,并测其平均速度.实验原理1.打点计时器是一种使用低压交流电的计时仪器,它的工作电压是10V以下,当电源频率是50HZ.2.它每隔0.02s打一次点。
3.当运动物体拖着纸带运动时,打点计时器就在纸带内打上一系列点,这记录了运动物体的位移和发生相应位置。
注意事项1.电压一般是10V以下,一定是交流电压。
2.实验时,先启动打点计时器,待震动稳定后,再让纸带运动。
3.每次打点完必时,要关闭打点计时器的电源,不宜长时间空打。
4.复写纸的油面要向下,纸带从复写纸的下面穿过。
实验结论打点计时器是一种通过打点的方式记录时间的仪器。
它的打点时间间隔是一定的,所以从打出的点的间距大小可以判断物体的运动速度大小的变化。
点间距越小,则物体运动速度越小,点间距越大,则物体运动速度越大。
实验考点主要考查打点计时器的基本原理,使用条件,并会根据打出的点对物体的运动情况作出判断。
实际上单纯对这个实验的考查比较少,因为这个实验的目的是器材的熟悉和使用,为后面进一步“测定匀变速直线运动的加速度”和“验证机械能守恒”的实验作准备。
经典考题1、电磁打点计时器是一种使用____电源的计时仪器,其工作电压约为 ____V,通常打点的时间间隔为 ____s. 电火花计时器的工作电压是 ____V。
2、如图所示为某次实验中打出的一条纸带,现已经在纸带上每5个点取一个计数点,分别标上了A、B、C、D、E、F,用直尺去量出相关的距离,运用你学过的知识判断纸带的这段运动是匀速直线运动还是匀变速直线运动,并把判断结果和理由写出来。
3、从打点计时器打上点的纸带上可以直接得到的物理量是:()能间接得到的物理量有:()A、时间间隔;B、位移;C、速度;D、加速度;E、平均速度。
答案1.答案:交流电、4~6、0.02、2202.答案:测量略,由于间距越来越大,所以做的是加速运动3.答案:A、B,C、D、E电火花计时器与电磁打点计时器的比较这两种计时器的共同点是在纸带上记录运动物体的“时——空”分布信息,计时基准都是取自市电的周期,在我国每两个点之间的时间间隔为0.02秒,因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法,并可与斜面小车、轨道小车等配套使用,但在可靠性、准确性以及课时利用率等方面,则有很大的差别。
2024-2025年教科版物理必修第一册微点9打点计时器的使用(带答案)
微点9 打点计时器的使用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,请回答下面的问题.(1)甲图是________打点计时器,电源采用的是________________.(2)乙图是________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都为50 Hz,则打点周期分别为________s和________s.2.[2022·山东潍坊高一上期中]电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器,如图所示.当接通电源后,振针每隔一定时间打一个点,把纸带和运动物体连在一起,纸带上就会留下一系列点痕,我们就可以通过点痕之间的距离来判断物体的运动规律.(1)图中,________处是永久磁铁,________处是复写纸.(用图中符号表示)(2)最适合电磁打点计时器的工作电压为________.A.4~6 V B.20 VC.110 V D.220 V(3)当交流电源的频率是20 Hz时,纸带上相邻两点间的时间间隔为________s.3.[2022·安徽合肥高一联考]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,然后按实验操作的合理步骤,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,电磁打点计时器在纸带上打下一系列小点.实验步骤的合理顺序是________________.微点9 打点计时器的使用 [过基础]1.答案:(1)电磁 4~6 V 交变电源 (2)电火花 220 V 交变电源 (3)0.02 0.02 解析:甲为电磁打点计时器,采用4~6 V 左右的交变电源;乙为电火花计时器,采用的是220 V 的交变电源;两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz ,则打点周期均为T =150s =0.02 s .2.答案:(1)g d (2)A (3)0.05解析:(1)由题图可知g 处是永久磁铁,d 处是复写纸.(2)最适合电磁打点计时器的电压为4~6 V.(3)若交流电源的频率是20 Hz ,则纸带上相邻两点间的时间间隔为T =1f =120s =0.05 s.3.答案:交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDC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 =0.1 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:B 、A 、E 、D 、C.。
高一物理打点计时器专项练习题
高一物理打点计时器专项练习题高一大家会学习很多物理知识,这些物理知识比较琐碎,因此在课下要及时的进行巩固复习,这样才能牢固掌握学习过的物理知识,以下是店铺为您整理的关于高一物理打点计时器专项练习题及答案的相关资料,希望对您有所帮助。
高一物理打点计时器专项练习题及答案一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.电磁打点计时器使用的电源是( )A.交流220 VB.直流220 VC.交流10 V以下D.直流10 V以下2.电火花计时器所用的电源是50 Hz的交流电,其相邻点间的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,纸带上记录的时间为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=NT3.如下图所示,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( )4.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粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是( )A.=vD,Δt1=0.12 sB.=vD,Δt2=0.06 sC.=vD,Δt3=0.1 sD.=vD,Δt4=0.04 s5.小华以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同速率沿原路返回家中,则下图的v-t图象可以表示他的运动情况的是( )二、多项选择题(每小题6分,共18分)6.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打点计时器,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.使用电磁打点计时器和电火花打点计时器都应将计时器先固定在桌子上7.打点计时器打出的纸带( )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8.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.平均速度D.瞬时速度三、非选择题(共52分)9.(14分)根据下图所示的电磁打点计时器构造图,指出各主要部件的名称:①________,②________,③________,④________,⑤________,⑥________,⑦________.10.(4分)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计数点,分别标明0、1、2、3、4…,量得0与1两点间距离x1=30 mm,3与4两点间距离x2=48 mm,则小车在0与1两点间平均速度为________m/s,在3与4两点间平均速度为__________m/s.高一物理打点计时器专项练习题答案:1.C2.C 计时器所用电源是50 Hz的交流电,相邻点间的时间间隔T=s=0.02 s,它打出N个点,记录的时间t=(N-1)T,所以只有C正确.3.B 匀速直线运动中相等位移所用的时间相等.通过题意打点计时器打出的点与点之间的时间都相同,只要点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速直线运动.4.D 计算瞬时速度时,所取位移越短,算出的平均速度越接近瞬时速度,另一方面,某一点的平均速度更接近于这一段中间时刻的瞬时速度,所以A,B,C项不合适.CE间含两个打点间隔,ΔtCE=2T=0.04 s,D项对.5.D 小华去同学家和返回家中的两个过程中,速度等大反向,小华在同学家停留时,速度v=0,故可以表示他运动情况的是D项.6.BCD A选项中,都应该把纸带穿过限位孔,但在使用电磁打点计时器时,是把轴上的复写纸片压在纸带的上面.而电火花计时器,是把墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条白纸带之间(若用一条纸带时,是把墨粉纸放在纸带的上面).B选项中先接电源,再拉动纸带,这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上,能较好地控制实验进行,B正确.C 选项中拉动纸带的方向与限位孔平行,能减小纸带与限位孔之间的摩擦,C正确.为了防止实验过程中计时器的移动,实验前都要先把计时器固定在桌子上,D正确.7.BC8.AB 根据打点计时器打出的纸带,我们可以知道相邻两点的时间间隔为0.02 s,还可以直接用刻度尺测出两点间的距离,即位移,至于平均速度、瞬时速度,必须用公式计算,所以A,B正确,C,D 不正确.9.电源接线柱线圈振片永久磁铁振针限位孔复写纸10.0.3 0.48解析:0~1两点间的平均速度v1== m/s=0.3 m/s,3~4两点间的平均速度v2== m/s=0.48 m/s.11.(10分)某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时,其开始时的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.12.(12分)如图所示,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,测量情况如图所示,求:(1)纸带在A,C间的平均速度;(2)纸带在A,D间的平均速度;(3)B点的瞬时速度更接近于哪个平均速度?13.(12分)如下图所示,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OD点时间内纸带的平均速度吗?为什么?11.电磁打点计时器必须接交流电,而图上所接为直流电源,显然是个错误;开始时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,给测量带来不便,产生较大误差.12.(1)0.35 m/s (2)0.42 m/s(3)0.35 m/s解析:从刻度尺上读出AC=0.0140 m,AD=0.0250 m;打点周期T=0.02 s,ΔtAC=0.04 s,ΔtAD=0.06 s.由公式v=得AC=0.0140÷0.04 m/s=0.35 m/s.AD=0.0250÷0.06 m/s≈0.42 m/s,B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.13.见解析解析:根据平均速度和瞬时速度的定义式求解.AD段的平均速度AD== cm/s≈154.17 cm/s.当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时速度vB== cm/s≈141.67 cm/s.由于不知道OD点间有多少个点,也不知道OD段的时间间隔,无法算出OD段的平均速度.。
打点计时器实验专题的小测题份试卷
打点计时器实验专题试题1一、选择题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.答案:AB2.打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了A.物体运动的时间B.物体在不同时刻的位置C.物体在不同时间内的位移D.物体在不同时刻的速度解析:电火花计时器和电磁打点计时器都是每隔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.因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应记录了物体在不同时刻的位置.故正确答案为AB.答案:AB3.关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是A.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动B.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动C.纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做匀速运动D.纸带上点间间隔相等,表示纸带是在做变速运动解析:纸带上点间间隔相等,由v=错误!知纸带运动是匀速的,若沿点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,即Δx变小而时间Δt不变,说明纸带在做减速运动.答案:BC4. 在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是.A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车;B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点;C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01S;D.实验中应使小车速度尽量小些;解析:A、为了提高纸带的利用率,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,这样可以尽量在纸带上多打点,为了提高纸带的利用率,同时为了使打点更稳定,减小误差,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车,故A正确;B、纸带上密集点测量时误差较大,故要舍去,故B正确;C、打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.08s,故C错误;D、实验中小车速度过小,导致纸带上的点比较密集,不利于选点和测量,故D错误.答案:AB5.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中有错误的操作是A.把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带下面B.用打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与6 V以下低压交流电源相连C.用手水平拉动纸带,然后打开电源开关D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v=错误!计算纸带运动的平均速度解析:复写纸应在纸带上面,A错误;电磁打点计时器使用6 V以下的交流电,B正确;应该先接通电源,后拉动纸带,C错误;D项中是测平均速度的一种常用方法.答案:AC6.用同一张底片对着小球运动的路径每隔错误!s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示这段距离内运动的平均速度是A.0.25m/sB.0.2m/sC.0.17m/sD.无法确定解析:由图示可知在t=0.3s内小球运动了Δx=0.05m;∴错误!=错误!=错误!=0.17m/s;答案:C二、非选择题7.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=0.29s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11s,已知遮光板的宽度为3.0cm,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v1=错误!=错误!m/s=0.10m/s,经过第二个光电门的速度v2=错误!=错误!m/s=0.27m/s;答案:0.10m/s0.27m/s8.使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:1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,进行打点2在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上,还要检查________是否夹在纸带之间.解析:根据实验原理,通过对实验仪器的观察,掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力.电火花计时器的特点是: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.答案:1ABDEC2纸盘轴墨粉纸盘9.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O 点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________s,AH段的平均速度为________m/s 保留3位有效数字;解析:0点开始计时到G时共有7个时间间隔,每个间隔为2.0s,则总时间为14.0s,AH段平均速度错误!=错误!=错误!m/s=2.14m/s;答案:14.0s 2.1410.如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在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:1打点计时器打下B点时小车的瞬时速度;2在图作出速度—时间图象.解析:1v B=错误!=错误!m/s=0.26 m/s2v C=错误!=错误!m/s=0.30 m/sv D=错误!=错误!m/s=0.34 m/s速度—时间图象如图所示答案:10.26 m/s2见解析图试题2一.选择题共15小题1、关于误差和有效数字,下列说法正确的是A.测出一个物体长为123.6cm,采用的测量工具的最小刻度是毫米B.0.92与0.920含义是不一样的C.多测几次求平均值可减小系统误差D.0.082是三位有效数字,103.6cm是四位有效数字2、关于测量误差、有效数字问题,下列说法中正确的是A.若仔细地多测量几次,就能避免误差B.系统误差的特点是测量值比真实值总是偏大或总是偏小C.3.20cm、0.032cm、3.20×102cm的有效数字位数相同D.要减小系统误差就得多次测量取平均值3、关于误差,下列说法不正确的是A.误差根据其性质可分为偶然误差和系统误差B.减小偶然误差可以通过多次测量取平均值的办法,但是不能消除C.测量长度时要估读,这可以减小误差D.误差就是错误,完全可以避免4、关于打点计时器的使用说法正确的是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C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越短D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快5、关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是A.电磁打点计时器使用的是6V左右的直流电源B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越大D.在同一纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越慢6、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220V的交流电源B.电火花打点计时器使用的是220v的直流电源C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越大D.在同一纸带上打的点越密,说明物体运动的速度越慢7、使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应该是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.哪个先,哪个后都可以8、用打点计时器研究物体运动时,接通电源和让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是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.先释放纸带或先接通电源都可以9、电磁打点计时器和电火花打点计时器的电源频率相同,下列说法中正确的是A.他们打点周期相同B.都使用6~10V的低压直流电源C.都使用6~10V的低压交流电源D.都使用220V的高压交流电源10、如果使用电火花打点计时器,则应使用的电源是A.4﹣6伏直流电B.4﹣6伏交流电C.220伏直流电D.220伏交流电11、如图所示,是电源频率为50Hz的电磁打点计时器在纸带上连续打下的六个点.则a至f 之间的时间为A.0.02s B.0.10s C.0.12s D.0.60s12、在使用打点计时器研究物体做直线运动的说法中,正确的是A.先释放物体,后接通电源B.先接通电源,后释放物体C.在接通电源的同时释放物体D.释放物体与接通电源的先后顺序不影响实验结果13、如图所示为甲、乙两质点做直线运动时,通过打点计时器记录的两条纸带,两纸带上各计数点间的时间间隔都相同.关于两质点的运动情况的描述,正确的是A.两质点在t0~t4时间内的平均速度不相等B . 两质点在t 2时刻的速度不大小相等C . 两质点速度相等的时刻在t 3~t 4之间D . 两质点不一定是从同一地点出发的,但在t 0时刻甲的速度为014、如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带,计数点间的时间间隔为T ,重力加速度为g ,在计算图中N 点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是A .N v =gnTB . n n+1N s +s v =TC .112n+n-N d +d v =TD . (1)N v =g n -T15、某同学水平拉动纸带,使用电源频率为50Hz 的打点计时器在纸带上打出一系列的点.下列说法正确的是A . 打1000个点需时1sB . 打相邻两点的时间间隔为0.02sC . 该打点计时器使用的是直流电源D . 点迹密集的地方表示纸带的运动速度较大二、填空题共6小题16、电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是 电源填“交流”或“直流”.当电源频率是50Hz 时,它每隔 s 打一次点.17、电火花计时器通常的工作电压为 伏,实验室使用我国民用电时,每隔 秒打一次点;如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是 选填“速度减小”或“速度增大”.若所用电源的频率为50Hz,从打下A 点到打下B 点共14个点迹,历时 s .18、打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题①打点计时器是的仪器.②如图A、B是两种打点计时器的图片,其中A是打点计时器,B是打点计时器.19、电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器.某次用打点计时器研究小车运动的实验中得到一条纸带如图所示,所用电源的频率为50Hz,从比较清晰的0点起,每五个打印点取为一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与1两点间距离x1=30.1mm,1与2两点间距离x2=36.0mm,2与3两点间距离x3=42.0mm,3与4两点间的距离x4=48.1mm,则小车在打计数点2时的瞬时速度为m/s,小车的加速度为m/s2.结果保留2位有效数字20、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流;直流电源的计时仪器,当电源频率是50Hz时,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间为0.08,0.1s;某同学在做用打点计时器测速度的实验时,用手拉动纸带,所得纸带上的点迹分布不均匀,则点迹密集的地方表示纸带运动的速度填“较大”或“较小”.21、打点计时器使用的电源为选填交流或直流电源,打点的时间间隔为0.02s.如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,打点时间间隔为0.019s,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比选填:偏大、偏小或不变.三、解答题22、如图所示,NM是水平桌面,PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L.质量为M的滑块A上固定一遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为△t1和△t2.遮光条宽度为d.1若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外,还必须满足;在实验中,考虑到遮光条宽度远小于L,测得的加速度为.2如果已经平衡了摩擦力, 选填“能”或“不能”用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒,理由是.23、某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.1请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:①;②.2该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为v E= ;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方v2与距离h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g= m/s2.3若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是.24、一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.实验步骤:1如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.2启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.3经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=,式中各量的意义是:.②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10﹣2 m,得到的纸带的一段如图2所示,求得角速度为.25、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.其相邻点间的距离如图1所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s.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v B v C v D v E v F数值m/s2将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图2中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.3由v﹣t图象可知打下A点时小车的瞬时速度v A= ,打下G点时小车的瞬时速度v B= .参考答案:一.选择题共15小题1、B2、B3、D4、C5、D6、D7、A8、A9、A 10、D 11、B 12、B 13、D 14、C 15、B二、填空题共6小题 16、交流;0.0217、交流220; 0.02;速度增大; 0.26 18、①计时②电火花,电磁 19、0.39;0.60 20、交流,0.1,较小 21、交流;偏小 三、解答题22、1根据牛顿第二定律,对整体有:mga =m +M则绳子的拉力1mgF =Ma =m +M,当M >>m ,重物的总重力等于绳子的拉力,等于滑块的合力.滑块通过光电门1的瞬时速度11Δd v =t ,通过光电门2的瞬时速度22Δd v =t , 根据运动学公式得2222111()2(Δ)(Δ)d a =L t t - 2已经平衡了摩擦力,对A 、B 组成的系统,该装置不能验证系统机械能守恒,因为摩擦力做功,没有满足只有重力做功,故机械能不守恒. 23、1①打点计时器应接交流电源 ②重物释放时应紧靠打点计时器 2利用匀变速直线运动的推论:53()2DFE DF h -h f x v ==t v 2=2gh速度的二次方v 2与距离h 的关系图线的斜率为18.8 所以g=9.4m/s 2.3测量值存在偏差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力. 故答案为:1打点计时器应接交流电源,重物释放时应紧靠打点计时器253()2h -h f ,9.4m/s 23纸带通过打点计时器时的摩擦阻力24、①在纸带上取两点为n 个打点周期,距离为L ,则圆盘的线速度为:Lv =nT,则圆盘的角速度v L ω==r nTr,式中T 为电磁打点计时器打点的周期,r 为圆盘的半径,L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数.②从图中可知第一个点到最后一个点共有n =15个周期,其总长度L =11.50cm .代入数据解得:ω=6.97 rad/s .故答案为:①LnTr,式中T 为电磁打点计时器打点的周期,r 为圆盘的半径,L 是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度,n 为选定的两点间的打点周期数;②6.97rad/s . 25、1因为每相邻两计数点间还有4个打点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s .利用匀变速直线运动的推论得:0.0362+0.0438===0.4002T 0.2AC B x v m /s m /s 0.0520+0.0438==0.47920.2BD C x v =m /s m /s T0.0520+0.0599==0.56020.2CE D x v =m /s m /s T 0.0680+0.0599==0.64020.2DE E x v =m /s m /s T 0.0680+0.0762==0.72120.2FG F x v =m /s m /s T 填入表格如下:v Bv Cv Dv Ev F数值m/s0.4000.4790.5600.6400.7212将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.如图所示:3根据v ﹣t 图象可知:当t=0时对应的纵坐标为A 点速度,即v A =0.325m/s, 当t =0.6s 时对应的纵坐标为G 点速度,即v G =0.790m/s故答案为:0.325m/s,0.790m/s。
1.4打点计时器-----实验
(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离 Δx1、Δx2、Δx3….
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬 时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表 格中. (4)根据表格的数据,分析速度随时间怎么变化.
图2 -1 -2
2.图象法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵 轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点. (2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不 在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略 不计,如图2-1-2所示. (3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变 化规律.
3. 粗略计算瞬时速度 某点F的瞬时速度可以粗略地由包含F点在内的两点间 的平均速度来表示.如图所示,vF≈- v EG或vF≈ v DH.
六、实验操作注意事项 1. 电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用6V以
下交流电源;电火花计时器使用220V交流电源. 2. 实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要
类型二
例2
实验数据的处理
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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共七个计 数点,其相邻点间的距离如图2-1-3所示,每两个相 邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.
图2 -1 -3
(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式(要 求保留三位有效数字).
sDE+sEF 5.99+6.80 vE= = cm/s≈0.640 m/s. 0.2 s 0.2 sEF+sFG 6.80+7.62 vF= = cm/s=0.721 m/s. 0.2 s 0.2
实验:用打点计时器测速度练习题及答案
4-10数学试卷及试题2③. 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x⑤.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, 把结果填入下表:A .①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥6.某人在练习使用打点计时器的实验中拉动纸带经0.4 s 在纸带上应打下的计时点数目为( )A. 19个B. 20个C. 21个D.22个7. 如果前0.1 s 内起动过慢,计时点密集,他取了这段纸带并选取每5个计时点作为计数点,相邻两个计数点间的时间间隔为多少秒 ( )A .0.1 s B. 0.08 s C. 0.06 s D. 0.04 s8. 质量都是m 的物体在水平面上沿直线运动,图1-4中,A 、B 、C 、D 是它的运动图象,由图象可知 ( )A .图B 表明物体做匀速运动B .图C 表明物体做减速直线运动 C .图D 表明物体做加速直线运动 D .图A 表明物体做匀速运动【巩固提高—登峰揽月】13.如图1 -5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分,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 (f=50Hz )⑴根据上面记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
点子数N 点子间隔数N -1 运动时间t /s 位移x /m 平均速度v /(ms -1)A B9 753214 68图1-5O t t t tO O O A B CD 图1 -4 x。
《打点计时器的使用》(知识点+练习)有答案
《打点计时器的使用》(知识点+巩固练习)【知识点回顾】:1.作用:记录运动时间2.分类:电磁打点计时器和电火花计时器3.电源要求:低压交流电源4.电压要求:电磁打点计时器:约8 v;电火花计时器:220v5.工作原理: 电磁打点计时器:在电磁作用下靠振针振动打点电火花计时器: 脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘、纸盘轴放电打点6.搭配器材: 电磁打点计时器:纸带、学生电源、复写纸电火花计时器: 纸带、墨粉纸盘7.阻力来源: 电磁打点计时器:纸带与限位孔、计时器底面的摩擦,与振针的摩擦电火花计时器:纸带与限位孔、计时器底面的摩擦8.打点周期:电源频率为50Hz时,都是每隔0.02s打一次点电源频率小于50Hz时,都是每隔大于0.02s打一次点9.计数周期:电源频率为50Hz时:若每5个点取一个计数点,则:相邻计数点间的时间间隔为0.1s若每3个点取一个计数点,则:相邻计数点间的时间间隔为0.06s10.使用步骤::一定:将打点计时器固定在桌面、木板或者铁架台上二装:按要求安装纸带三打点:先接通电源,后释放纸带(或物体),打完后,先关闭电源,后取下纸带。
四重复:换新纸带,重复步骤(3),得到多条打点纸带五取点:选取纸带,测量并计算:从能够看清某个点开始,往后数n个点,则从第1个点到第n个点的时间间隔t=(n-1)×0.02s,用刻度尺测量第1个点到第n个点间的距离△x11.使用注意事项:(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。
(2)释放前,物体应靠近打点计时器放置(3)使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放纸带(4)使用电火花计时器时,应注意把两条纸带穿好,使墨粉纸盘位于两条纸带中间,使用电磁打点计时器时,应将纸带穿过限位孔,压在复写纸下面(5)打点完毕,立即断开电源.(6)要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.(7)选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少(8)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,可统一测量出各个测量点到起始测量点之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。
打点计时器实验题练习及答案
打点计时器实验题练习及答案1.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2.在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是()A.选取记数点,把每打五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.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3.下列关于计数点的说法中,正确的是()A.用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B.相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的C.相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点之间的点痕个数是相等的4.一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如下图所示的一些短线,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.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.打点针压得过紧5.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号)G、H…A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上。
6.(1)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,应把_____电源用导线接在_____上,打点时应先_____,再让纸带运动,若电源的频率为50 Hz,则每隔_____打一次点。
(2)使用电火花打点计时器时,墨粉纸盘应套在_____上,并要放在两条纸带之间,应把电源插头插在_____电源插座上。
要点1:打点计时器的使用教师版
打点计时器的使用【例】【易】某同学在研究物体的运动时,得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 等几个计数点.设相邻计数点的时间间隔为T ,为描述物体的运动情况,可以将各计数点的瞬时速度求出来,为了求出计数点E 的瞬时速度,小刚用CG 段求得v E =x CG 4T ,小丽用BH 段求得v E =x BH 6T ,小强用DF 段求得v E =x DF2T,则谁的处理方法最准确反映E 点运动的快慢.图117【答案】 小强的处理方法最准确反映E 点运动的快慢.【变式】【易】图实-1-5是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.图实-1-5(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________. (2)A 、B 、C 、D 是纸带上4个计数点,每两个相邻计数点间有4个点没有画出.从图中读出A 、B 两点间距s =________;C 点对应的速度是________.(计算结果保留3位有效数字)【解析】 (1)打点计时器电源频率50 Hz ,故打相邻两点的时间间隔T0=1f =0.02 s. (2)相邻两计数点间的时间间隔T =0.02×5 s =0.1 s ,由图读出s =0.70 cm.C 点对应的速度vC =sBD 2T =2.002×0.1 cm/s =0.100 m/s.【答案】 (1)0.02 s (2)0.68~0.72 cm 0.100 m/s【例】【中】研究小车匀变速直线运动的实验装置如图实12甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图实12乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.甲乙图实12(1)部分实验步骤如下:A .测量完毕,关闭电源,取出纸带.B .接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.C .将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.D .把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔. 上述实验步骤的正确顺序是:________(用字母填写) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T =______ s. (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=______.(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a =________. 【解析】 (1)按常规实验步骤,先安装再操作后整理,再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为D 、C 、B 、A.(2)T 打=150s =0.02 s ,因为相邻两计数点间有4个记录点未画出,故计数点的时间间隔T =5T 打=0.1 s.(3)由v 12=v -=xt 得,v5=s4+s52T (4)为充分利用数据,应采用逐差法: a =s4-s13T2+s5-s23T2+s6-s33T23 =s4+s5+s6s1+s2+s39T2【答案】 (1)DCBA (2)0.1 (3)s4+s52T (4)s4+s5+s6s1+s2+s39T2【变式】【中】某同学利用图实-1-4甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图实-1-4乙所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.甲乙 图实-1-4(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_______ 和________之间某时刻开始减速.(2)计数点5对应的速度大小为________m/s ,计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a =________m/s 2,若用ag 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”).【解析】 (1)从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx≈2.00 cm ,在6、7计数点间的位移比5、6之间增加了(12.28-11.01) cm =1.27 cm <2.00 cm ,因此,开始减速的时刻在计数点6和7之间.(2)计数点5对应的速度大小为v5=x4+x52T =+-22×0.1 m/s =1.00 m/s.计数点4对应的速度大小为v4=x3+x42T =+-22×0.1m/s =0.80 m/s.根据v5=v4+v62,得计数点6对应的速度大小为v6=2v5-v4=(2×1.00-0.80) m/s =1.20 m/s.(3)物块在计数点7到11之间做减速运动, 根据Δx =aT2得x9-x7=2a1T2 x10-x8=2a2T2故a =a1+a22=+-+2×2T2≈-2.00 m/s2物块做减速运动时受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力和打点计时器对纸带的摩擦阻力,因此根据牛顿第二定律,得μmg +f =ma ,即μ=ma -f mg ,因此用μ′=ag 计算出的动摩擦因数比μ的真实值偏大.【答案】 (1)6 7 (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大【变式】【中】图实-1-6是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上6个计数点.加速度大小用a 表示.图实-1-6(1)OD 间的距离为________ cm. (2)图实-1-7是根据实验数据绘出的s-t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________ m/s2(保留3位有效数字)图实-1-7【解析】 物体做的是匀变速直线运动,物体从某一点开始运动的位移s =v0t +12at2,s-t2图线是一条过原点的倾斜直线,因此v0=0,得s =12at2,所以s -t2图线的斜率为12a ,通过图线可求得斜率为0.460.【答案】 (1)1.18~1.22 (2)12a 0.458~0.464【变式】【中】(9分)在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz ,记录小车运动情况的纸带如图4所示,在纸带上选择6个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F ,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A 点的距离依次是2.0 cm 、5.0 cm 、9.0 cm 、14.0 cm 、20.0 cm.图4(1)根据学过的知识可以求出小车在打点计时器打B 点时的速度为vB =________m/s ,C 、E 间对应的平均速度为________m/s.(2)以打B 点时为计时起点,建立v-t 坐标系如图5所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线.图5(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2.【解析】 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s ,所以vB =xAC 2T =0.050.2 m/s =0.25 m/s vCE =xCE 2T =0.14-0.050.2m/s =0.45 m/s. (2)利用中间时刻的瞬时速度等于平均速度计算C 、D 、E 三点对应的瞬时速度,作出v-t 图象,如图所示.(3)在v-t 图象中,图线的斜率表示加速度,则a =0.55-0.250.3 m/s2=1 m/s2. 【答案】 (1)0.25 0.45 (2)见解析图 (3)1。
高中物理--用打点计时器测速度练习(含答案)
高中物理--用打点计时器测速度练习(含答案)1.关于打点计时器及其操作,下列说法正确的是( )A.打点计时器是一种计时仪器,若使用电源的频率为50Hz,则每隔0.02s打一次点B.电磁打点计时器使用的是4~6的交流电或直流电,而电火花计时器使用的是220V的交流电C.实验操作时,先接通打点计时器然后让物体带动纸带运动D.实验操作时,让物体带动纸带运动的同时接通打点计时器2.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )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C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D.电源的电压越高,打点的时间间隔就越小3.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )A.电磁打点计时器应使用低压交流电源,交流电频率为50HzB.纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面C.要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源D.为减小摩擦,每次测量应先将纸带理顺4.利用打点计时器打出的纸带( )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.不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5.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,在图示记录的时间内( )A.纸带均做匀速运动B.丙纸带的平均速度最大C.丁纸带的平均速度最大D.乙和丁纸带的平均速度一样大6.如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,相邻计数点间的距离分别为12x x 、和3x ,时间间隔均为T ,则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )A.32x x T -B.312x x T -C.1233x x x T ++D.232x x T+ 7.在实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10sB.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08sD.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s8.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,A B 、两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则A B 、两点间的时间间隔为( )A.0.01 sB.0.02 sC.0.05 sD.0.10 s9.在“练习使用打点计时器”实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,50Hz f =,得到一条清晰的纸带.取其中的...7A B C 、、、个点进行研究,这7个点和刻度尺标度的对应位置如图所示.(1)小车向_________运动(相对图中方位,填“左”或“右”);(2)A点到D点的距离是___________cm,打F点时小车的瞬时速度是_________m/s;(3)如果当时交变电流的频率是50Hzf=处理,那么速度的测量值将f=,而计算时仍按50Hz_____________(填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知1/=).T f10.某同学在用打点计时器测速度”的实验中, 得到如图所示的纸带, 该同学所用的交流电源的频率为.在纸带上从点开始依次取了五个计数点, 且每相邻两个计数点间有3个点未画出, 其中.(1)每相邻两个计数点间的时间间隔为_____ s .(2)打点时纸带的速度大小为_____ , 纸带运动的加速度大小为_____ .(结果均保留位有效数字)11.电磁打点计时器是一种使用______(选填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,电源的频率为,则它每隔______s打一次点.在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A、B.C. D是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带的运动是______(选填“匀速”或“变速”)运动,在纸带上打下A. D两点间运动的平均速度大小是______m/s.12.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器, 其结构如图甲所示, a、b分别是光电门的激光发射和接收装置, 当有物体从a、b间通过时, 光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.利用图乙所示的装置可以测量滑块和长木板间的动摩擦因数, 图中MN是水平桌面, Q是长木板与桌面的接触点, 1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门, 与之连接的两个光电计时器没有画出, 长木板顶端P点悬有一铅锤.实验时, 让滑块从长木板的顶端滑下, 光电门1.2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和.测量滑块的宽度d=10.10mm.(1)滑块通过光电门1时的速度=________m/s, 滑块通过光电门2时的速度=________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)由此测得的瞬时速度和只是一个近似值, 它们实质上是通过光电门1和2时的________, 要使瞬时速度的测量值更接近于真实值, 可将________(填“滑块”或“光电门”)的宽度减小一些.答案以及解析1.答案: AC解析: 打点计时器是一种计时仪器,若使用电源的频率为50Hz,则每隔0.02s打一次点,A正确;电磁打点计时器的工作电源是4~6V的交流电,B错误;实验操作时,应先接通打点计时器,等打点计时器工作稳定后让物体带动纸带运动,C正确,D错误.2.答案: C解析:电磁打点计时器使用交流低压电源,选项 A 错误;使用打点计时器时应先接通电源,后让物体运动,选项 B 错误;打点的时间间隔是电源频率, 与电源的电压高低无关, 选项C 正确, 选项D 错误.3.答案: ACD解析: 电磁打点计时器应使用低压交流电源,交流电频率为50Hz,故A正确;纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复纸的下面,故B错误;要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源,故C正确;若不理顺纸带,会造成较大摩擦,甚至会把纸带拉断,故D正确.4.答案: B解析: 打点计时器记录了物体在一定时间间隔内的位移,可以求出平均速度,但是不能精确求出瞬时速度大小,故A错误;根据公式v=x/t可知,当时间很短、位移很小时可以利用平均速度求解公式来粗略求出瞬时速度大小,故B正确;根据所打点之间的距离以及时间间隔可以求出平均速度的大小,故C错误;只有在匀变速直线运动中某段时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,故D错误.5.答案: C解析: 甲、乙、丙纸带上点与点之间的距离不均匀,故甲、乙、丙不是做匀速运动,故A错误;丙纸带上的点迹最多,则所用时间最长,而且位移小,故平均速度最小,故B错误;甲、乙、丙上均有5个点,但丁上第一个点和第五个点之间的距离最大,故丁的平均速度最大,故C正确,D错误.6.答案: D解析: 因为物体做匀变速直线运动,打点2时物体的速度等于点1到点3的平均速度,由图可知,1到3过程的位移为,时间为,故打点2时物体的速度为,故选D.7.答案: A解析: 每隔四个点取一个计数点,相邻的计数点间有五个时间间隔,而打点计时器每隔0.02s打一个点,所以两计数点间的时间间隔为0.10s,故A正确,B错误;每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.12s,故C.D错误.8.答案: D解析: 已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s.由图可知, 两点间有5个间隔,故间的时间间隔为,故选D.9.答案: (1)左(2)4.13~4.17 0.22~0.24 (3)偏小解析: (1)由纸带可知,相等时间内,从左向右点与点间隔越来越大,而小车在重物的牵引下速度越来越快,所以小车向左运动.(2)由图可知,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s T =,A 点到D 点的距离是4.15cm,匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,则0.10670.0610m/s 0.23m/s 220.1EG F x v T -==≈⨯. (3)如果当时交变电流的频率为51Hz ,50Hz f >,那么实际打点周期偏小,根据运动学公式x v t =,真实的速度值将大于测量值,所以速度的测量值与速度的真实值相比会偏小.10.答案: (1)0.08(2)1.08;1.00解析: (1)由于所用电源频率为 , 每相邻两个计数点间有3个点未画出, 故每相邻两个计数点间的时间间隔为 .(2)打D 点时的速度大小 , 纸带运动的加速度大小 .11.答案: 交流; 0.02; 变速; 2解析: 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器, 电源的频率是50Hz 时, 它每隔0.02s 打一次点.根据纸带数据得出相邻的点之间的距离之差相等, 即△x=0.4cm,所以纸带的运动是匀变速直线运动.根据平均速度定义式得纸带在打下A. D 点间运动的平均速度大小12.答案: (1)1.0; 2.5;(2).平均速度; 滑块解析:(1) ; .(2) 实质上是滑块通过光电门1和2时的平均速度, 要使瞬时速度的测量值更接近于真实值, 可将滑块的宽度减小一些.。
打点计时器
答案 B
二、填空题(9分)
5.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图所示,从比较清晰的 点起 ,每 5 个打 印点 取一 个计 数点 , 分 别标 明 0 、 1 、 2 、 3、…量得0与1两点间的距离x1=30 mm,2与3两点间的距离 x2=48 mm,则小车在0与1两点间的平均速度为v1= m/s,在2与3两点间的平均速度 v2= m/s.据此可判定 小车做_____运动. 答案 0.3 0.48 加速
方法指导
一、纸带的处理方法 例1 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,用毫米刻度尺测量的情况如图 4-5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.
图4-5
解析 由题意知,相邻两点间的时间间隔为 0.02 s,A、C
C.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率 是一样的 D.电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都 是0.02 s 解析 电磁打点计时器和电火花打点计时器原理和使用方 法基本一样,所接交流电压不同,电磁打点计时器的工作电 压为4 V~6 V,电火花计时器外接的电压为220 V. 答案 ACD
打点计时器
第二课时
知识精析
一、计时器的使用 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. (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. (2)这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小, 实验误差也比较小.
专题-物理-L2-打点计时器的问题
0
t
重要结论: 1.匀变速直线运动的物体在相邻的、相等的 时间间隔T内的位移之差△s是相等的。 即: △S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=aT2 Sm-Sn=(m-n)aT2 常用来求加速度(匀变速直线运动基本性质) 匀变速直线运动的物体在某一时间内的 平均速度等于该时间中点时刻的瞬时速度。
5.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7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=0.02s打一个点。
)1(打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____________进行计算,式中各量的意义是 ________________________________________________ )2(用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=____________m/s 6.某组学生研究小车从斜面上滑下实验,得到如图8所示的纸带,纸带上的计数点用O、A、B、C、D、 E表示。根据图上数据,可判断小车做 运动,小车经过AC段的平均速度是______m/s)。相邻 计数点间的时间间隔为0.1s 5.解析):1( ,FH表示F、H两点间的距离)。2(vG= 1.3m/s 6.解析:相同时间位移越来越大,说明速度越来越大。答案:加速直线,0.6。(
例题3:利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度,下图给出该实验中从0点开 始每5个点取一个计数点S1=1.4cm,S2=1.9cm,S3=2.38cm,S4=2.88cm,S5=3.39cm, S6=3.87cm,求 (3)计算小车的加速度是多大?
解题思路:利用“逐差法”求加速度,
解析:为减少误差,需要用到提供的每一组数据,故用“逐差法”得
高一物理--实验1 打点计时器(含答案)
研究匀变速直线运动的特点实验1 用打点计时器测速度一、 目的与要求1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。
2.知道两种计时器打点的时间间隔都是由电源的频率决定的。
3.会利用打上点的纸带研究物体的运动情况,掌握一些处理数据的基本方法。
二、 原理与思路 1.打点计时器原理 (1)电磁打点计时器电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,其结构如图2- 1所示。
它的工作电压是必须6V 以下(一般选在4~6V 之间)。
电源频率是50Hz 时,它每隔0.02s 打一个点。
1)结构:图2- 12)原理:J0203型打点计时器,其工作原理可用图2- 2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,则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N 极,永磁体的磁场就使簧片向下运动,振针就在纸带上打出一个点;当交流电为负半周时,电流方向如图乙,簧片左端变为S 极,永磁体的磁场就使簧片向上运动.如此反复作用,簧片就振动起来.制造时使簧片的固有频率为50Hz ,等于交流电的频率,这样簧片就发生共振,振动频率也是50Hz ,即周期为0.02s ,并且有较大的振幅。
于是振针就每隔0.02s 向纸带上打出一个清晰的点。
打点计时器在使用前应进行检验,打点周期的等时性不好的要进行调整,具体方法请参阅后面的参考资料。
振针的高度应适当,并且不要松动,否则会出现漏点、双点、等时性不良等缺点,并对纸带产生过大的摩擦阻力。
纸带在使用前要整平(可用熨斗熨),以免造成打点间隔变化或点子不清晰.每打完一条纸带,要将圆形复写纸片的位置调整一下,以充分利用它的不同部位,保证打点清晰。
打点器是按间歇工作设计的,每打完一条纸带要及时切断电源,防止线圈过热而损坏.在纸带上测量长度时:不要用短尺一段一段她测量后相加.以免误差积累。
打出的纸带要贴在实验报告中,作为原始记录。
图2- 2打点计时器的线圈中通入50Hz 的交流电时,电流1秒钟改变100次方向,振片相当于一个磁极不断变化的电磁铁,当左端为N 极时,振片被永久磁铁的S 极吸引向下运动;当左端为S 极时振片被永久磁铁的N 极吸引向上运动,振片1秒钟振动50次,振针0.02s 打一个点。
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专题——打点记时器的使用一、研究匀变速直线运动2、2011-11-11.(6分)如图10所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图,已知闪光频率为每秒10次,且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。
根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ,BC =7.31cm ,CD =12.20cm ,DE =17.13cm 。
由此可知,小车运动的加速度大小为 m/s 2,小车运动到D 点时的速度大小为m/s 。
(结果均保留2位有效数字) (1)4.9…………(3分), (2)1.5…………(3分)2011-11-f 11A .(6分)如图27所示为小金属块由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图,已知闪光频率为每秒10次,且第一次闪光时小金属块恰好从A 点开始运动。
根据照片测得各闪光时刻小金属块位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ,BC =7.31cm ,CD =12.20cm ,DE =17.13cm 。
若测得斜面的倾角θ=37°,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g 取9.8m/s2。
由此可知,小金属块与斜面间的动摩擦因数为 。
11A .0.12511B .(6分)如图28所示为小车由静止开始沿斜面匀加速下滑的频闪照片示意图,已知闪光频率为每秒10次,且第一次闪光时小车恰好从A 点开始运动。
根据照片测得各闪光时刻小车位置间的实际距离分别为AB =2.42cm ,BC =7.31cm ,CD =12.20cm ,DE =17.13cm 。
若已知当地的重力加速度g=9.8m/s 2,小车下滑过程中所受的阻力可忽略不计,则由此可知斜面与水平面之间的夹角 °。
11B .303.某同学用图2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。
实验步骤如下:a 、安装好实验器材。
b 、接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图3中0、1、2……6点所示。
c 、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:S 1、S 2、S 3……S 6。
d 、通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
图10图27图28e 、分别计算出S 1、S 2、S 3……S 6与对应时间的比值36121236S S S S t t t t 、、……。
f 、以S t 为纵坐标、t 为横坐标,标出S t 与对应时间t 的坐标点,划出St—t 图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:○1.实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 。
(填选项代号) A 、电压合适的50Hz 交流电源 B 、电压可调的直流电源 C 、刻度尺 D 、秒表 E 、天平 F 、重锤○2.将最小刻度为1mm 的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图4所示,则S 2= cm ,S 5= cm 。
○3.该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出St—t 。
○4.根据St—t 图线判断,在打0计数点时,小车的速度v 0= m/s ;它在斜面上运动的加速度a = m/s 2。
3、○1A ,C ○2(2.97~2.99),(13.19~13.21)○3如图 ○4(0.16~0.20),(4.50~5.10) 注解;写出图像的表达式:v=v 0+a 2t或S=v 0t+21at 2 得 t s =v 0+ a 2t二、探究a 与F 合的关系3.(1)某同学用图所示装置做“验证牛顿第二定律”实验。
在验证质量一定时,加速度和力成正比的结论时,某学生利用测量数据画出的a -F 图线如图所示。
①若发现图线在横轴上的截距OA 较大,明显超出了偶然误差的范围,其原因是由于 。
②若发现图线在纵轴上的截距OB 较大,明显超出了偶然误差的范围,其原因是由于 。
③若发现图线不是一条直线,而向下弯曲,其原因是由于 。
电源插头 纸带打点计时器 小车砝码盘(1)①未平衡摩擦力。
②平衡小车所受摩擦力时,小桶中的沙子过多或木板远离滑轮一端垫得过高。
③不满足小车的质量远大于小桶及沙子的质量。
7.“探究加速度a 与物体所受合力F 及质量m 关系”实验。
① 图a 所示为实验装置图。
图b 为某次实验得到的一段纸带,计数点A 、B 、C 、D 、E 间的时间间隔为0.1s ,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s 2。
(结果保留两位有效数字)②保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量。
根据实验数据做出了加速度a 随拉力F 的变化图线,如图c 所示。
图中直线没有通过原点,其主要原因是 。
③保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的m1的数据如表中所示:图3.208.30a .请在坐标纸中画出ma 1-图线; b .根据作出的ma 1-图像可以得到的结论是: 。
6. ①1.9 ………………………………………………………………… (2分)②实验前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分)……………………… (2分) ③ a . 如图 …………………………………………………………… (2分)b .图线为过原点的直线,表明在合外力一定时,加速度跟质量成反比………………………………… (2分)8.(10西城一模)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。
a .按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;b .把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;c .保持小车的质量M 不变,多次改变配重的质量m ,再重复步骤b ;d .算出每条纸带对应的加速度的值;e .用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示配重受的重力mg (作为小车受到的合力F ),作出a -F 图象。
① 在步骤d 中,该同学是采用v -t 图象来求加速度的。
图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B 、C 、D ,相邻计数点之间还有..4.个计时点没有标出........。
打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上。
打点计时器打C 点时,小车的速度为 m/s ;图3② 其余各点的速度都标在了v -t 坐标系中,如图5所示。
t=0.10s 时,打点计时器恰好打B 点。
请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的v -t 图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a = _________m/s 2;③ 最终该同学所得小车运动的a -F 图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。
根据图线可以确定下列说法中不正确...的是 A .本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比 B .小车的加速度可能大于重力加速度g C .可以确定小车的质量约为0.50kgD .实验中配重的质量m 远小于小车的质量 M6.① 0.44 (3分)② 如图1 (标点2分)(连线2分)1.0(0.95 ~1.05)(2分) ③ B (3分)图4图5N图69.(12h2)(1)(6分)用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。
实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。
①实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是 。
②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A 点之间的距离,如图乙所示。
已知打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a =____________m/s 2。
(结果保留两位有效数字)③实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。
根据测得的多组数据画出a -F 关系图线,如图丙所示。
此图线的AB 段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是 。
(选填下列选项的序号)A .小车与平面轨道之间存在摩擦B .平面轨道倾斜角度过大C .所挂钩码的总质量过大D .所用小车的质量过大 21.(1)(6分)①平衡小车运动中所受的摩擦阻力……(2分) ②0.99或1.0……(2分) ③C ……(2分)甲 乙丙三、探究动能定理太繁琐当练习用6.(11丰台一模)某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。
实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。
小车所受到的拉力F 为0.20N ,小车的质量为200g 。
①实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。
这样做的目的是( )A .为了平衡摩擦力B .增大小车下滑的加速度C .可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功D .可以用质量较小的砝码就可以拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。
小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O ,在点迹清楚段依次选取七个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ,相邻计数点间的时间间隔为0.1s 。
测量起始点O 至各计数点的距离,计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O 点之间的速度平方差、起始点O 到计算点过程中细绳对小车做的功。
其中计数点D 的三项数据没有计算,请完成计算并把结果填入表格中。
③以W 为纵坐标、以△v 2为横坐标在方格纸中作出W ---△v 2图象。
B 、C 、E 、F 四点已经在图中描出,请在图中描出D 点,并根据描点合理画出图象。
④根据图象分析得到的结0.1000.080论 。
⑤同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。
如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F 作用下做匀加速直线运动的纸带,测量数据已用字母表示在图中。
小车质量为m ,打点计时器的打点周期为T 。
利用这些数据可以验证动能定理。
请你判断这种想法是否可行?如果不行,说明理由。
如果可行,写出必要的分析与推理。
5. ①AC (2分)②0.857、0.734、0.0734 (3分) ③描点,将五点连成通过原点的直线(3分)④W 与△v 2成正比 (2分) ⑤ 可行 (1分)从A 到B 的过程中,恒力做的功为W MN =Fx MN (1分) 物体动能的变化量为 E k N -E k M =12mv M 2-12mv N 2=12m (Tx N2)2-12m (Tx M 2)2=222421T x x m M N- (1分)有Fx MN =222421T x x mM N-,说明合外力做功等于物体动能变化,即验证了动能定理。