实验：用打点计时器测量物体地速度和加速度
高一物理打点计时器实验步骤
高一物理打点计时器实验步骤
高一物理实验中的打点计时器实验是一个常见的实验项目，用于测量物体的运动速度和加速度。
以下是该实验的一般步骤：
1. 实验材料准备，准备一台打点计时器、一根直线轨道、一个小推车、一台计时器、一根细线、一块纸片等。
2. 实验装置搭建，将直线轨道固定在水平桌面上，确保轨道平整且无摩擦。
将打点计时器安装在轨道上方，使其能够记录小推车的运动情况。
3. 实验参数测量，测量小推车的质量、轨道的长度和倾角等参数，并记录下来。
4. 实验数据记录，在纸片上标记出等距的标记点，用细线将纸片系在小推车上，使得纸片随着小推车的运动而拉出。
启动打点计时器和计时器，推动小推车使其沿轨道运动，打点计时器将记录下小推车通过每个标记点的时间。
5. 数据处理与分析，根据打点计时器记录的时间数据，计算出
小推车的速度和加速度，并绘制出小推车的运动图像，观察其运动规律。
6. 实验结论，根据实验数据和分析结果，得出关于小推车运动规律的结论，比如速度随时间的变化规律、加速度的大小等。
以上是高一物理打点计时器实验的一般步骤，通过这个实验，学生可以深入理解运动学相关知识，并掌握实验操作和数据处理的能力。
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。
实验1.用打点计时器测速度 计算加速度
学点2 用打点计时器测量瞬时速度
⑴电磁打点计时器和电火花计时器的结构和原理。 ⑵练习使用打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。 ⑶用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤： ①把打点计时器固定在桌子上。 ②按照说明把纸带装好。 ③启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一系列的点。 随后立即关闭电源。 ④取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔0.1 s，即每５个 点取１个“测量点”标出０，１，２，„，５，如图1-4-3所示。
打点计时器是利用在纸带上所打出的点计时的，由于打点 计时器每隔相同的时间（即打点周期T）打一次点，所以，只 要在纸带上做出从某打点A到另一打点B间的间隔数n，就可 以知道A→B的时间为t=nT。
压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上的两个点之间的时 间间隔为交流电的周期，使用打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写 纸套在定位轴上，打点时要先接通电源再让纸带运动。 1
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： A、B、D、E、C ⑴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 ⑵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， 墨粉纸盘 还要检查_____________ 是否夹在纸带之间。
（1）
图1-4-6
ห้องสมุดไป่ตู้（2）
【例3】在研究物体做变速直线运动的实验中，根据实验数据算出了物 体在各不同时刻的瞬时速度如下表 ⑴画出物体的v－t图象。 ⑵若０到１两测量点间距离Δx=5.6 cm,试求出t=0.06 s时的瞬时速度。
打点计时器实验报告
打点计时器实验报告打点计时器实验报告概述：打点计时器是一种常见的实验器材，用于测量物体运动的时间。
本次实验旨在通过使用打点计时器，研究不同物体在不同条件下的运动速度，并探讨运动速度与物体质量、施加力等因素之间的关系。
实验装置与方法：实验所需材料包括打点计时器、不同质量的小球、斜面、测量尺等。
首先，将斜面固定在水平桌面上，并调整斜面的角度为一定值。
然后，将小球放置在斜面上，并记录小球从斜面顶端滚动到底端所用的时间。
为了准确测量时间，需要进行多次实验并取平均值。
在每次实验前，需要确保斜面和打点计时器的表面干净，以避免摩擦力对实验结果的影响。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同质量小球在不同斜度斜面上滚动所用的时间数据。
将这些数据整理并绘制成图表，可以清晰地观察到小球质量与滚动时间之间的关系。
实验结果显示，小球的质量越大，滚动所用的时间越长。
这是因为质量较大的小球具有更大的惯性，需要更多的力来改变其运动状态。
进一步分析发现，不同斜度的斜面对小球的滚动时间也有影响。
当斜面角度较小时，小球滚动所用的时间较短；而当斜面角度较大时，小球滚动所用的时间较长。
这是由于斜面角度的增加会增加小球下滑的速度，从而减少滚动所用的时间。
实验中还观察到了施加力对小球滚动时间的影响。
通过在实验中施加不同大小的力，我们发现施加更大的力会导致小球滚动所用的时间减少。
这是因为施加更大的力会增加小球的加速度，使其更快地滚动到底端。
实验结论：通过本次实验，我们得出以下结论：1. 小球的质量与滚动时间成反比关系，质量越大，滚动时间越长。
2. 斜面角度的增加会导致小球滚动时间的增加。
3. 施加更大的力会导致小球滚动时间的减少。
实验的局限性与改进：本次实验虽然得出了一些有意义的结论，但仍存在一些局限性。
首先，实验中未考虑到空气阻力对小球滚动的影响，这可能会导致实验结果的偏差。
其次，实验中只考虑了小球在斜面上滚动的情况，而未考虑其他形式的运动。
高考物理实验1、打点计时器测量物体的加速度-L
高考物理实验1、打点计时器研究匀变速运动【一】实验练习使用打点计时器【实验目的】练习使用打点计时器；学习利用打在纸带上的点研究物体的运动。
【实验原理】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作电压为4～6V。
当频率f=50Hz时，每隔0.02s打一次点。
（电火花计时器使用220V交流电源）当运动物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点既记录了发生这些位移所用的时间，也记录了运动物体的位置。
这就给我们定量地研究物体的运动情况提供了方便和可能，计时器的构造如图。
(1)电磁打点计时器(如图) (2)电火花计时器(如图)【实验器材】电磁打点计时器、纸带、复写纸、导线、低压交流电源、刻度尺。
【实验步骤】(1)把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面；(2)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另外一端分别接到低压交流电源(4～6v 的交流电)的两个接线柱上。
(3)打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点。
(4)取下纸带，从能看得清的点数起，如果共有N个点，点的间隔数就为N-1个，这段纸带记录的时间：t=0.02s×(N-1)。
(5)用刻度尺测量位移：从开始计时的点起到最后一个点间的距离S。
(6)利用ν=s测量平均速度t(7)在纸带上打出连续的6个点，分别标上记号0，1，2，3，4，5。
相邻的两个点间的距离为S1，S2，S3，S4，S5，若S1=S2=S3=S4=S5，则拉动纸带做匀速直线运动，若不相等则做变速直线运动。
【注意事项】①电磁打点计时器使用的电源是4～6v交流电源；电火花计时器电源220V交流电源；②先接通电源，后释放纸带；③区分直接打的点与计数点。
实验一、研究匀变速直线运动【实验目的】1.掌握应用纸带数据判断物体是否做匀变速直线运动的方法。
2.应用纸带的数据测定匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。
利用打点计时器测量加速度—实验方案
利用打点计时器测量加速度一、试验原理及注意事项（一）、试验原理：电磁打点计时器是一个使用交流电源计时仪器，其工作电压是4~6V，电源频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时器工作时，纸带运动所受到阻力比较小，它比电磁打点计时器试验误差小。
（二）、注意事项：1.电源使用是交流电源，电磁打点计时器电压是4~6V；电火花打点计时器电压是220V。
2.打点计时器在纸带上应打出轻重适宜小圆点，如打出小横线、反复点或点迹不清楚，应调整振针距复写纸片高度，使之大一点。
3.纸带应捋平，减小摩擦，从而起到减小误差作用。
4使用打点计时器，应先接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带。
5.使用电火花计时器时，还应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用打点计时器时，应让纸带经过限位孔，压在复写纸下面。
6.处理纸带数据时，密集点位移差值测量时误差大，应舍去；通常以五个点为一个计数点。
7.描点作图时，应把尽可能多点连在一条直线（或曲线）上不能连在线上点应分居在线两侧。
误差过大点能够舍去。
9.打点器不能长时间连续工作。
每打完一条纸带后，应立即切断电源。
二、试验步骤：1.把长木板平放在试验桌上，并使滑轮伸出桌面。
2.把打点计时器固定在木板没有滑轮一侧，并连好电路。
3.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适宜钩码。
4.把两条白纸带穿过打点计时器限位孔，且使墨粉纸夹在两纸带之间。
然后把纸带一端固定在小车后面。
5.使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源，然后放开小车，让小车运动。
（注意用手在滑轮周围保护小车，以免摔落地面）6.立即断开电源，取出纸带。
7.换上新纸带，再重做两次。
7.测量选择点迹清楚纸带，测量并处理数据。
（描绘v—t图像，用位移差计算加速度）利用打点计时器测量加速度数据处理方法：在研究匀变速直线运动中，图是打点计时器打下纸带。
《实验：用打点计时器测速度》教案
《实验：用打点计时器测速度》教案（学习版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制学校：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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打点计时器求瞬时速度、加速度的处理方法
打点计时器求瞬时速度、加速度的处理方法计时器是测量时间的仪器，可以用来计算物体的运动速度和加速度。
当我们知道一个物体的位移随时间的变化关系时，就可以通过计时器来计算速度和加速度。
瞬时速度指的是物体在某个瞬间的速度，可以通过计时器来近似计算。
计时器通过测量两个时间点之间物体的位移，然后除以时间的差值，可以得到物体的平均速度。
当时间间隔足够小的时候，平均速度将趋近于瞬时速度。
因此，为了计算瞬时速度，我们可以使用计时器测量连续的时间间隔，并计算每个时间间隔内的平均速度。
然后取这些平均速度的极限值，即可得到瞬时速度。
举例来说，假设我们想计算一个物体在某一时刻的瞬时速度。
我们可以在该时刻的前一段时间内进行多次计时，并记录每次计时的位移和时间。
然后，根据位移和时间的关系，计算每个时间间隔内的平均速度。
最后，取这些平均速度的极限值，就可以得到物体在该时刻的瞬时速度。
加速度是速度随时间的变化率，可以通过计时器来计算。
加速度可以定义为单位时间内速度的变化量。
因此，为了计算加速度，我们可以使用计时器测量连续的时间间隔，并计算每个时间间隔内的速度变化。
然后，根据时间间隔和速度变化的关系，计算加速度。
举例来说，假设我们想计算一个物体的加速度。
我们可以在连续的时间间隔内进行多次计时，并记录每次计时的速度和时间。
然后，根据速度和时间的关系，计算每个时间间隔内的速度变化。
最后，根据时间间隔和速度变化的关系，计算加速度。
为了提高计算的准确性，我们可以增加计时的频率和减小时间间隔。
通过增加计时的频率，我们可以测量更多的时间间隔，从而获得更多的数据点来计算速度和加速度。
通过减小时间间隔，我们可以获得更小的瞬时速度和加速度的近似值，从而提高计算的准确性。
此外，还可以使用更先进的计时器来进行速度和加速度的计算。
现代计时器常常具有更高的精度和更多的功能，可以提供更准确的时间测量结果。
例如，数字计时器可以提供更精确的时间显示，同时还可以记录多个数据点，方便计算速度和加速度。
打点计时器的测速实验报告
打点计时器的测速实验报告
《打点计时器的测速实验报告》
实验目的：通过使用打点计时器进行测速实验，探究不同物体在不同条件下的运动速度。
实验材料：打点计时器、不同物体（例如小球、滑板等）、测量工具（尺子、计时器等）
实验步骤：
1. 准备工作：将打点计时器正确连接并调试好，确保其正常工作；准备不同物体进行实验。
2. 实验一：小球自由落体实验
a. 将小球从一定高度自由落体，并用打点计时器记录下小球在不同时间点的位置。
b. 根据记录的数据，计算小球的平均速度和加速度。
3. 实验二：滑板滑行实验
a. 将滑板从斜坡上滑行，并用打点计时器记录下滑板在不同时间点的位置。
b. 根据记录的数据，计算滑板的速度和加速度。
实验结果：
1. 小球自由落体实验结果显示，小球的平均速度与加速度符合自由落体运动的规律，即速度随时间增加而增加，加速度保持不变。
2. 滑板滑行实验结果显示，滑板的速度与加速度与斜坡的角度和摩擦力有关，速度随时间增加而增加，加速度取决于斜坡的角度和摩擦力的大小。
结论：通过打点计时器的测速实验，我们深入了解了不同物体在不同条件下的
运动速度规律。
这对于我们理解物体运动规律和进行相关科学研究具有重要意义。
总结：打点计时器的测速实验为我们提供了一种直观、精准的测速方法，能够帮助我们更深入地了解物体在不同条件下的运动规律。
通过这样的实验，我们可以更好地探究物理学中的运动规律，并为相关科学研究提供有力支持。
用打点计时器测速度实验报告
用打点计时器测速度实验报告打点计时器实验报告实验报告班级姓名实验课题：用打点计时器测速度实验目的：（1）认识打点计时器的结构及工作原理（2）练习使用打点计时器，并根据纸带研究物体的运动（3）根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度（4）能认识、描绘v--t图象，并根据v--t图象判断物体的运动情况实验器材：学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸（斜面、小车、钩码）刻度尺实验原理：1、打点计时器的工作原理：打点计时器是利用电磁感应原理制造的，通过打点来计时的一种仪器。
当通有交流电（4~6V）时，线圈变为一电磁铁（N极，S极不断变化），与永久磁铁相互作用，造成振片上下振动，带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。
由于交流电为50Hz，故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02秒，打下的点不仅记录了物体的位置，也记录了运动所用的时间。
2、测一段位移的平均速度：取纸带上某两点之间为研究对象，用刻度尺测出它们之间的距离Δx，通过两点之间的间隔数n，求出该段位移所用时间Δt=n×0.02s,利用平均速度的公式求出该位移的平均速度。
3、粗略测量瞬时速度：测量某点（位置）瞬时速度时，在其两侧（包含该点）取一段小位移，求出其平均速度，可以粗略的代替该点的瞬时速度。
实验步骤：1、认识打点计时器的构造及工作原理：2、练习使用打点计时器：（1）将打点计时器固定，熟悉实验仪器。
（2）用导线将学生电源与打点计时器连接（学生电源处于关闭状态）。
（3）装好复写纸片及纸带，启动电源，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，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。
如果数出n个点，由间隔数计算出第一个点到第n个点的运动时间。
（5）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离，由平均速度的公式，求出该段位移内的平均速度。
测量瞬时速度：（1）、取纸带上某一点为计时零点，每隔0.1s（5个间隔）取一测量点，分别用数字0，1，2，3，4，5标出这些“测量点”。
打点计时器测加速度
打点计时器测加速度2篇打点计时器是一种常用的测量加速度的仪器。
它通过测定物体在特定时间内所发生的位移变化来计算加速度。
打点计时器的基本原理是利用物体的连续运动来测量加速度，可以应用于各种实验和研究中。
打点计时器由一个发光装置和一个接收装置组成。
发光装置会以固定的频率发射光线，而接收装置会不断地接收到这些光线。
当物体移动时，光线会在物体上产生明暗的连续变化。
接收装置会将这些明暗变化转化为电信号，从而得到物体的位移变化情况。
通过比较不同时间点的位移变化，就可以计算出物体的加速度。
要测量加速度，首先需要将打点计时器固定在物体上。
然后，让物体进行特定的运动，如直线运动或曲线运动。
打点计时器会记录下物体在不同时间点的位移变化，并根据这些数据进行计算。
对于直线运动的物体，打点计时器可以直接测量位移变化。
通过记录物体在不同时间点的位置信息，就可以计算出物体的速度和加速度。
而对于曲线运动的物体，由于运动轨迹的复杂性，需要借助数学模型和计算方法来计算加速度。
打点计时器在物理实验中有广泛的应用。
例如，可以用打点计时器来测量自由下落物体的加速度。
通过记录物体在不同时间点的位置变化，可以计算出物体下落的加速度，从而验证重力加速度的大小。
打点计时器还可以用来测量摆动物体的加速度。
例如，在简谐振动实验中，可以通过记录物体在不同时间点的位移变化来计算出物体的加速度和力的大小。
这种测量方法可以帮助研究人员深入理解振动现象的规律。
除了物理实验，打点计时器还可以应用于其他领域。
例如，在工程中可以使用打点计时器来测量机械装置的加速度，从而确保装置的正常运行。
在运动训练中，也可以使用打点计时器来测量运动员的加速度，从而了解运动员的训练效果。
总的来说，打点计时器是一种非常有用的测量加速度的仪器。
通过记录物体在不同时间点的位移变化，可以计算出物体的加速度。
打点计时器的应用十分广泛，在物理实验、工程和运动训练等方面都有重要的作用。
它的发明和应用为我们探索物理世界和推动科学研究提供了有力的工具和方法。
动力学实验速度与加速度测量
动力学实验速度与加速度测量在物理学的领域中，动力学实验中的速度与加速度测量是非常重要的研究内容。
通过准确地测量物体的速度和加速度，我们能够深入理解物体的运动规律，揭示力学现象背后的本质。
首先，让我们来明确一下速度和加速度的概念。
速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，它等于位移与发生这段位移所用时间的比值。
而加速度则是描述物体速度变化快慢的物理量，是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
在实验中，测量速度和加速度的方法多种多样。
其中，最常见的方法之一是利用打点计时器。
打点计时器通过在纸带等介质上打出一系列等时的点，我们可以根据这些点的间距来计算物体的速度和加速度。
假设我们进行一个小车在斜面上下滑的实验。
将打点计时器固定在斜面的一端，纸带穿过打点计时器与小车相连。
当小车从斜面顶端下滑时，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
我们通过测量相邻两点之间的距离，并结合打点计时器的打点周期，就能够计算出小车在不同位置的瞬时速度。
比如说，相邻两点之间的距离分别为 s₁、s₂、s₃等等，打点周期为 T。
那么，小车在第一个点的瞬时速度 v₁近似等于 s₁／ T，在第二个点的瞬时速度 v₂近似等于（s₁＋ s₂) ／ 2T 。
通过这样的方式，我们可以得到一系列的瞬时速度值。
而要计算加速度，我们可以利用相邻相等时间间隔内的位移差。
根据匀变速直线运动的规律，相邻相等时间间隔内的位移差是一个常数。
即Δs ＝ aT²，其中Δs 是相邻相等时间间隔内的位移差，a 是加速度，T 是打点周期。
例如，我们测量出相邻两个时间段内的位移分别为 s₁和 s₂，那么位移差Δs ＝ s₂ s₁，由此就可以计算出加速度 a ＝（s₂ s₁) ／ T²。
除了打点计时器，光电门也是一种常用的测量速度的工具。
光电门由一个发射器和一个接收器组成，当物体通过光电门时，会遮挡光线，从而记录下物体通过的时间。
已知物体通过光电门的宽度，就可以计算出物体通过光电门时的瞬时速度。
把握实验细节，妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例
把握实验细节，妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例摘要：练习使用打点计时器是高一学生接触的第一个物理实验，而在整个高中物理学习过程中涉及到打点计时器使用的物理实验也比较多，这就要求学生不仅要了解打点计时器的构造和工作原理，更要把握实验细节并能正确处理数据，从而获得想要的实验结论。
本文以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例，具体说明电磁打点计时器使用过程中需要注意的细节问题，并以2023年普通高等学校招生全国统一考试（全国甲卷）第10题为例来说明数据的妥善处理。
关键词：电火花打点计时器；细节把握；数据处理；实验过程《普通高中物理课程标准（2017年版）》中，对于学生的实验能力提出了更高的要求，并增加了21个高中阶段学生必做实验[1]。
人教版必修1的1.1机械运动与物理模型的“内容要求”里也明确提出：“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”[2]。
打点计时器的使用作为高一学生所接触的第一个物理实验，系统的掌握和熟练的使用对后续的学习也有着基础性的作用。
1电火花打点计时器1.1工作原理电火花打点计时器所连接的电源是50Hz 220V的交流电源，其工作原理为：脉冲电流到放电针，将墨粉盘之间的空气击穿，从而产生电火花，火花放电产生热量，将小孔附近墨粉融化，在运动纸带上就留下了一系列黑色点迹[3]。
1.2电火花打点计时器的优势电火花打点计时器可以直接接入220v的照明电源，相比较学生电源，性能相对更加稳定，打出的纸带数据更准确。
电火花打点计时器的放电方式为高压脉冲放电，纸带和电火花打点计时器的放电针之间是没有直接接触的，纸带的运动不会受到放电针的影响，误差更小。
所以选择电火花打点计时器进行实验能够获得相对更准确的实验数据，从而获得更准确的实验结论。
2测量小车的速度和加速度2.1实验原理运动的物体带动纸带经过电火花打点计时器，在纸带上打出一系列的点，点的位置相应的表示出运动物体的位置变化，根据打点计时器的打点原理，每隔0.02秒打下一个点，可以得到相应的时间信息，由可分析物体的运动速度，同时根据可求出加速度的大小[4]。
6.打点计时器的实验 学生用
6.实验：用打点计时器测速度和加速度【学习目标】：１．了解打点计时器的计时原理,理解纸带中物体运动的信息(时间和位移)２．会安装并使用打点计时器，会测量瞬时速度和加速度。
【学习重点】：1．学会使用打点计时器2．能计算物体运动的瞬时速度和加速度。
【学习难点】：打点计时器的正确使用与从纸带上点迹获取物体运动的数据。
【自主预习】位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6v以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，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．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
2．电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，工作电压是220V, 但纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小．【合作探究】一、练习使用打点计时器：1．实验步骤：先接通电源开关，再放开纸带。
2．数据分析：每隔四个点取一个计数点或每五个点取一个点都表示相邻两个计数点间隔0.1s. （1）如果相邻的相等时间内的两段位移相等：即x1=x2=x3，该物体做匀速直线运动。
（2）如果相邻的相等时间内的两段位移差相等：x2-x1=x3-x2=x4-x3,该物体做匀加速直线运动。
3.公式：（1）求a：ΔS = S n-S n-1= a T 2 （这里的n,n-1指的是第几段位移）（相邻的ΔS都相等或者纸带上测量出的线段不超过3段时），根据ΔS=a T2 求一次即可（2）求a：Sm-Sn=(m-n)a T 2（相邻的ΔS都不相等或者纸带上测量出的线段超过5段时），用逐差法求加速度：S4 - S1 = S4 – S3 + S3 – S2 + S2 - S1 = 3a1T2 S5 - S2 = 3a2T2 S6 - S3 = 3a3T2 a= (a1+a2+a3) ／ 3 =[(S4+S5+S6 )- (S1+S2+S3 )] ／9T 2（2）求瞬时速度：v3=v2-4 =S2-4/2T （这里的数字指的是打出的第几个点）[问题延伸]在使用打点计时器时，纸带上出现下列情况各是什么原因造成的？应如何调节？[典例及变式]例1 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C ．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D ．纸带上点迹分布情况反映了物体的运动情况 变式1 如图6所示是一同学利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，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 图6C ．电源的频率不稳定D ．打点针压得过紧例2.某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1-4-7是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50H Z ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。
实验：用打点计时器测量物体速度和加速度
授课类型打点计时器测速度和加速度1. 掌握打点计时器的原理及其使用方法。
2. 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。
3. 能利用打出的纸带测定某段时间内的平均速度。
教学目的4. 掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法。
并利用测出的速度，画出v-t图象,通过图象来分析物体的运动情况.5. 掌握建立图像的一般规律,了解用图像研究物理问题的方法。
6. 培养学生养成良好的实验习惯和实验态度；培养学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度•教学内容I.课堂导入考点分析：⑴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。
n .同步讲解•、要点提纲：\打点计时器1.仪器介绍.当电源的频率是 50Hz 时，它的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 脉冲放电周期也是 0.02s ，即每隔0.02s 打下一个点。
［试一试］'亠■扯带撮片1•打点计时器能使用直流电源吗？为什么?电磁打点计时器电火花计时器电源「性质6 V以下交流电源220 V龙流电源打点时间间隔0.02s,频率50hz 打点时间间隔频率50hz打点方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点优缺点纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸帯打点接触时的摩擦「系统误皋较人纸带与限位孔、限位盘的摩擦，阻力较小，系统误茅较小。
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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。
脉打点）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。
（3）．两种打点计时器异同比较实验一：用打点计时器测速度1.根据平均速度定义式,当很小时，可以认为表示t时刻的瞬时速度。
2.下图所示为用打点计时器打出的一条纸带，相邻两点间的时间间隔为T，则A,B,C三点对应的速度为:3.纸带的处理①判断物体的运动规律②计算变速直线运动中某段的平均速度纸带在某段时间内的平均速度[试一试]下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条（）解析：选A。
由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下相同个数点的过程中，所用的时间相同，而纸带A 的位移最大，所以纸带A的平均速度最大。
③用打点计时器测量瞬时速度D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。
然而D、F两点过小则测量误差增大。
应该根据实际情况选取这两个点。
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.(保留两位有效数字)解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s．AC间的距离为14 mm＝0.014 m，AD间的距离为25 mm＝0.025 m.由公式得：m/s＝0.35 m/s，＝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 0.354.用图象表示速度通过对纸带的计算，我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度，如表1，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（见下图）。
1.如图是甲、乙两物体运动的速度图象，下列说法正确的是( )A．物体甲处于静止状态B．物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动C．物体乙在最初3 s内的位移是10 D．物体乙在最初3 s内的路程是10 m解析：选BD 根据图象可知，物体甲速度横为10m/s，所以A错；开始时，甲乙速度皆为正值，B对；最初3s内，乙图象与x轴所谓面积是0，故乙位移为0，但路程为面积每部分的绝对值的和，故乙路程为10m，D对。
实验一：用打点计时器测加速度1、实验原理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，则有：以此类推：由此还可得到：同理有可见，测出各段位移即可求出，再算出的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度2、常用方法①图像法求出第n点时纸带的瞬时速度（一般要5点以上），然后作出v-t图像，用v-t图像的斜率求物体运动的加速度。
根据表格做出v-t图像如下：②利用“逐差法”求加速度由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即Δx=可得a=，但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，纸带上的各段位移最好都用上，方法如下：(a)如图所示，若为偶数段，设为6段，则，然后取平均值，即，或由直接求得；(b)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则，然后取平均值，即；或去掉一段变为偶数段由1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，如图所示是一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40cm、3.55cm、6.45cm、10.15cm、14.55cm、19.70cm．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=______ m/s，小车的加速度大小a=______m/s2．（结果保留三位有效数字）解析:根据平均速度代替瞬时速度得：，由题意得两个相邻计数点间的距离为：x1′=0.0140 m，x2′=x2-x1=0.0215m，x3′=x3-x2=0.0290m，x4′=x4-x3=0.0370m，x5′=x5-x4=0.0440m，x6′=x6-x5=0.0515m。
采用逐差法得：故答案为：0.405；0.756Ⅰ.知识结构打点计时器原理1．打点计时器振针打点的周期，决定于( )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．振针与复写纸的距离解析：选B。
当电流变化一个周期时，振片在竖直方向上振动一个周期，所以打一次点，即在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期．而交流电的周期又等于电源的频率的倒数。
2.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法错误的是（）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或某段时间内的位移C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况解析：选C。
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，故A正确；同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；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，故C错误；根据对C选项的论述可知，D正确．本题选错误的故选C。
打点计时器的具体应用1.打点计时器与匀加速直线运动的结合某同学用下图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，如下图中0、1、2……6点所示．卷帘运动的数据间隔间距（cm）AB 5.0BC 10.0CD 15.0DE 20.0EF 20.0FG 20.0GH 20.0HI 17.0IJ 8.0JK 4.5【解析】（1）由图表可以看出：△x=CD-BC=BC-AB=5cm，每两点之间的时间间隔为T=0.10s，根据匀变速直线运动的推论B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔垂直D．使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上解析：选A BCD。
使用电磁式打点计时器时，纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的下面；而电火花式要用墨盘，不需要用复写纸；故A错误；实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故B错误；使用打点计时器时，为了减小摩擦力，拉动纸带的方向应与限位孔平行；故C正确；打点计时器不能长时间工作，故打点之后要立即关闭电源；故D正确。
3.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:选D。
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．4.在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是( )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、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D．适当增加挂在细绳下钩码的个数解析：选ACD。
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，在测量绝对误差基本相同的情况下，的平均速度是多大？ B 点的瞬时速度为多大？解析：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=-=== 7.如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T ＝0.1 s.图实－1－13(1)在如图实－1－14所示的坐标系中作出小车的v －t 图线．。