纸带分析求速度
通过纸带求加速度方法总结与步骤(新)
高中纸带求加速度的两种方法在学完第二章《匀变速直线运动的研究》内容以后，老师布置这样一道题：某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。
打点计时器的电源频率为50Hz 。
由这些已知数据计算：（1）求下列各点的瞬时速度：1v = m/s ；2v = m/s ；3v = m/s ；4v = m/s ；5v = m/s 。
（2）思考：如何得出O v = m/s ； v 6= m/s 。
（3）根据提供的数据你能用几种方法求出该匀变速直线运动的加速度a =___m/s 2。
（答案均要求保留3位有效数字）由于两个相邻记数点间的时间间隔为T=0.1ｓ,利用匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于这一段时间的平均速度同学们很快得出了V 1、、V 2、V 3、V 4、V 5分别为0.605m/s 、0.810m/s 、1.01m/s 、1.21m/s 、1.42m/s.同样道理由于01v =S 1/ T=( V O +V 1)/2, 56v == S 6/T=(V 5+V 6)/2,可得V O 、、V 6为0.395m/s 、1.60m/s ．对于第三个问题，同学们展开了热烈的讨论，经过一段时间的讨论与演练，同学共提出了几种不同的方法，老师让几位同学在黑板上板演了自己的做法。
一位同学解法：△S 1=S 2-S 1=2.10cm, △S 2=S 3-S 2=2.00cm, △S 3=S 4-S 3=1.90cm, △S 4=S 5-S 4=2.20cm, △S 5=S 6-S 5=1.90cm,由于△S 不等，所以s ∆=（△S 1+△S 2+△S 3+△S 4+△S 5）/5=2.02 cm.a =s ∆ /T 2=2.02m/s 2另一位同学利用坐标纸，根据得出的V 1、、V 2、V 3、V 4、V 5的大小作出V-t 图象，通过求图象的斜率△V /△t 求加速度a 。
高一物理纸带问题分析知识讲解
高一物理纸带问题分析知识讲解【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：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x v t∆=∆．(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x v t ∆⎛⎫= ⎪∆⎝⎭．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．【典型例题】类型一、对实验操作步骤的考查例1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________A ．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B ．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C ．再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，每次必须由静止释放小车D ．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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F ．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．根据公式()2141()/3a s s T ＝－，()2252()/3a s s T ＝－，()2363()/3a s s T ＝－及123()/3a a a a ＝＋＋求出a【思路点拨】本题考查实验的具体步骤，回顾自己做实验的过程和具体环节即可。
专项：纸带实验求加速度和速度(含解释和答案)之欧阳歌谷创编
专项：纸带实验求加速度和速度欧阳歌谷（2021.02.01）纸带问题核心公式21aT s s s n n =-=∆- 求加速度a 2123456)3()()(T s s s s s s a ++-++= 求加速度a V t/ 2 =V =st =T S S NN 21++ 求某点瞬时速度v1．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50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带如图实－1－10所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E .测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则（1）打C 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s ，（2）小车运动的加速度大小为________ m/s 2，（3）AB 的距离应为________ cm.解释：T=0.1s（1）V c =AE/4T=0.986m/s 2（2）a=（CE-AC ）/（2T ）2=2.58m/s 2（3）S BC -S AB =aT 2 S AB =5.99cm答案：（1）0.986m/s2（2）2.58m/s2（3）5.99cm2.研究匀变速直线运动的实验中，如图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=0.1S，AB、AC的位移大小分别为S1=1.30cm，S2=3.10cm，利用AB和AC段求加速度的公式为a=______________，加速度大小为______________ m/s2.解释：a=（S BC-S AB）/T2=（AC-2AB）/T2答案：（AC-2AB）/T2 0.5m/s23.研究小车的匀变速运动，记录纸带如图所示，图中两计数点间有四个点未画出。
纸带求加速度位移差法
纸带求加速度位移差法纸带求加速度位移差法是一种常用的物理实验方法，用于测量物体的加速度和位移差。
这种方法简单易行，不需要复杂的仪器设备，适用于初学者进行实验。
实验所需材料包括一张长纸带、一块光滑的水平桌面、一个小物体（如小球）和一个支架。
首先将纸带固定在桌面上，使其能够自由滚动。
然后将小物体放在纸带的一端，并将其与支架连接，使其能够自由运动。
接下来，将小物体从静止状态释放，并用手持相机或手机录制下小物体在纸带上滚动的过程。
在实验过程中，我们可以通过观察纸带上的刻度来测量小物体的位移差。
纸带上通常会有等距的刻度线，我们可以将纸带上的某一刻度线作为参考点，然后记录小物体在不同时间点的位置。
通过计算两个时间点之间的位移差，我们可以得到小物体的位移。
在得到小物体的位移数据后，我们可以进一步计算小物体的加速度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。
在这个实验中，小物体受到的主要力是重力，因此可以通过计算小物体的重力来得到加速度。
为了计算小物体的重力，我们需要知道小物体的质量。
可以通过称重的方式来测量小物体的质量，或者使用已知质量的物体作为参照物。
一旦得到小物体的质量，我们就可以使用重力加速度的公式来计算小物体的重力。
最后，通过将小物体的重力除以小物体的质量，我们可以得到小物体的加速度。
这个加速度值可以用来描述小物体在纸带上滚动时的加速度变化情况。
纸带求加速度位移差法是一种简单而有效的实验方法，可以帮助我们理解物体的加速度和位移差的概念。
通过这个实验，我们可以直观地观察到物体在不同时间点的位置变化，并通过计算得到物体的加速度。
这种实验方法不仅适用于物理学的学习，也可以用于其他科学领域的研究和实验。
总之，纸带求加速度位移差法是一种简单易行的实验方法，可以帮助我们测量物体的加速度和位移差。
通过这个实验，我们可以更好地理解物体的运动规律，并且培养实验设计和数据分析的能力。
希望大家能够通过这个实验方法，更好地掌握物理学的知识。
通过纸带求解加速度的三种方法
通过纸带求解加速度的三种方法佚名【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P34-36)【正文语种】中文1 真题再现(2018年北京卷第21题)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．图1主要实验步骤如下:a.安装好实验器材．接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次．b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A，B，C，D，E，F所示．图2c.通过测量、计算可以得到在打A，B，C，D，E，…点时小车的速度,分别记作v1，v2，v3，v4，v5，…d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示．图3结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有________和________(填选项前的字母)．A 电压合适的50 Hz交流电源;B 电压可调的直流电源;C 刻度尺;D 秒表;E 天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象．(3)观察v-t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是________．v-t图象斜率的物理意义是________．(4)描绘v-t图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是______(填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的x大小与速度测量的误差______(填“有关”或“无关”)．图4(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想．请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的．2 真题解析(1) 打点计时器需用交流电源，为了计算速度需要利用刻度尺测量长度,故需要的仪器选A、C．(2) 利用所给点迹描点连线,得图象如下．图5其中C点的横坐标为3T,纵坐标为v3.(3)结合图象可以看出小球速度随时间均匀变化,所以小球做匀加速运动,图象的斜率代表了运动时的加速度．(4)t越小,则x/t越接近计数点的瞬时速度,所以t越小越好,计算速度需要用到x的测量值,所以x大小与速度测量的误差有关．(5)如果小球的初速度为0,其速度v∝t,那么它通过的位移x∝t2,因此只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化．要检验小球的速度是否随时间均匀变化,可以检验小球运动位移与时间的平方是否成正比,利用滴水计时器可以得到小球的运动时间,并测出小球在相应时间内的位移进行验证．3 通过纸带求解加速度的三种方法3.1 “逐差法”求解加速度在纸带上相邻两点对应的时间间隔是0.02 s,为了便于分析和计算,首先舍去开头点迹过密的部分,接下来,习惯上每隔4个点选取一个计数点(等价的说法是每5个点选取一个计数点),计数点用大写字母表示．例如,计数点A是点1,那么计数点B就是点6,以此类推,相邻两个计数点的时间间隔是0.1 s,这样我们就可以根据计数点A，B，C，…来求解加速度了．图6如图6,通过刻度尺测量，我们得到了相邻计数点间距s1，s2，s3，s4，s5，s6，… 根据相邻逐差公式x=aT2，得到s2-s1=aT2, s3-s2=aT2,s4-s3=aT2，…，sn+1-sn=aT2.当然,这里的T还是0.1 s,我们将这n个式子相加可以得到sn+1-s1=naT2. 该式只用了第一个和最后一个数据,数据利用不充分,所以我们采用间隔逐差，即s4-s1=3aT2,s5-s2=3aT2,s6-s3=3aT2，…如果将s1,s2,s3归为一组,s4,s5,s6归为另一组,根据逐差公式可以得到(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)=9aT2=a(3T)2.类似地,通过推广我们可以得到:(s3+s4)-(s1+s2)=a(2T)2,(s5+s6+s7+s8)-(s1+s2+s3+s4)=a(4T)2.这样我们就直接求出加速度了,以后我们通过纸带求加速度可以直接采用这种简便的方法——逐差法．3.2 “图象法”求解加速度我们接下来学习一种新的方法求解加速度——“图象法”．如图7,如何得到B点对应的瞬时速度呢?根据匀变速直线运动满足得到其中T=0.1 s.图7求出计数点B，C，D，E，F的瞬时速度,以点B为零时刻点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s,可以作出v-t图象,而v-t图象直线的斜率就是加速度,这就是根据v-t图象求解加速度的方法．图8图93.3 “剪切法”求解加速度如图9,有人借鉴v-t图象求加速度的方法,提出了求解加速度的新方案.用剪刀以计数点为分界线,将纸带裁剪为若干段,并按照下图的方式将纸带拼在一起,之后如何利用这种方案求解加速度呢?由于每段纸带对应的时间相同,均为0.1 s,因此横轴代表0.1 s的等时间间隔的时间轴．每段纸带高度除以0.1 s表示该段纸带对应的平均速度,即中间时刻的瞬时速度．由此,纸带高度与中间时刻瞬时速度成正比,因此可以用纸带的高度来表征速度．按如图10所示，拼接好纸带,连接各段纸带上方左端(或右端或中间点)的直线就代表v-t图象,直线的斜率就表征物体运动的加速度．下图中3条直线的斜率相同,其大小再除以0.1 s均等于物体运动的加速度．图104 总结“研究小车速度随时间的变化规律”是学生高中阶段所接触到的第一个学生实验,是高考考核实验操作技能、数据处理能力的有力抓手,因此每年各地的高考试卷中一般都会有所涉及．实验室采用的常规测量方法是“打点计时法”.此实验一方面是为了得到小车速度随时间均匀增大，从而证明小车的运动方式是匀变速直线运动;另一方面是为了测量小车的加速度，通过纸带求解加速度常规处理方法有“逐差法”“图象法”“剪切法”,前两者考查概率较大．物理实验探究素养包含“问题”“证据”“解释”“交流”四个方面,对于数据的处理,则要求同学们会使用多种方法分析处理实验数据．“逐差法”是求解加速度的最常用方法,也是同学们最熟悉的方法,但逐差公式不是一成不变的,根据每组的纸带段数不同,逐差公式的具体形式不同.另外，同学们还要注意别把公式写错,同时注意计算过程、保留小数的过程中不要出错．“图象法”较为直观便利,但注意作图的规范性,描点时用“+”或“×”．“剪切法”要注意直线的斜率还要除以0.1 s,该方法虽然不常用，但比较巧妙,同学们平时也要多关注．。
提高学生高考物理实验解题能力——以实验“纸带求加速度”为例方法归纳、错误分析
提高学生高考物理实验解题能力以实验 纸带求加速度 为例方法归纳㊁错误分析鲁同心(江苏省清浦中学㊀２２３００１)摘㊀要:近几年高考物理实验的得分普遍较低ꎬ学生的动手实践能力较差ꎬ解决具体问题思路不清晰.本文以高一物理实验案例为基础ꎬ尝试通过方法归纳ꎬ错题分析.精讲精练等方式入手ꎬ努力提高学生的解题能力.根据打点计时器在打在纸带上的点计算物体的瞬时速度和加速度是高中物理实验的常见问题.如何准确㊁快速的计算出加速度?笔者对如何处理加速度做了进一步的探讨ꎬ并统计了学生在习题中容易出现的错误.关键词:纸带ꎻ加速度ꎻ逐差法ꎻ两段法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２０)３１－００８４－０２收稿日期:２０２０－０８－０５作者简介:鲁同心(１９８２.１０－)ꎬ男ꎬ江苏省淮安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀在 探究小车速度随时间变化的规律 的实验中ꎬ要求学生通过对纸带打出点的数据处理ꎬ测量小车瞬时速度和小车运动的加速度.这已经成为考试的热点之一.㊀㊀一㊁方法归纳笔者对加速度计算的方法做如下归纳:为了有效减少测量加速度时的偶然误差ꎬ应用该公式进行数据处理.选择合适的计算方法ꎬ真正减少实验误差.常见方法如下:方法１㊀运用公式Δｘ＝ａＴ２计算.Δｘ＝ｘ２－ｘ１＝ｘ３－ｘ２＝ ＝ａＴ２ꎬ即任意两个相邻相等的时间Ｔ内的位移之差Δｘ＝ａＴ２.利用ｘｍ－ｘｎ＝ｍ－ｎ()ａＴ２求解ꎬ如果纸带给出的数据不是连续的两段位移ꎬ如目前只知道ｘ２和ｘ５ꎬ则可以有ｘ５－ｘ２＝３ａＴ２.方法２㊀利用 逐差法 或 两段法 计算.逐差法:ａ１＝ｘ４－ｘ１３Ｔ２ꎬａ２＝ｘ５－ｘ２３Ｔ２ꎬａ３＝ｘ６－ｘ３３Ｔ２ꎬａ－＝ａ１＋ａ２＋ａ３３＝(ｘ６＋ｘ５＋ｘ４)－(ｘ３＋ｘ２＋ｘ１)９Ｔ２.由于采用将打点纸带分成两大段来处理即 两段法 求运动物体的加速度会更准确ꎬ计算也较简便ꎬ建议教师在教学过程多介绍 两段法 即ꎬｘⅡ－ｘⅠ＝ａｔ２(其中ｔ＝３Ｔ).无论从实际的实验操作时的数据采集ꎬ还是从减小误差的角度ꎬ或者从数据处理的方便ꎬ 两段法 均为最佳方法.㊀㊀二㊁学生常见错误类型统计加速度的计算成为考试中的经典ꎬ学生也能掌握一定的处理方法.但仍然很容易出错.笔者对历次考试中不同类型的学生 纸带的加速度计算 错误类型做了统计如下:㊀１.时间间隔Ｔ没有判断正确ꎬ每段位移的间隔一般为Ｔ＝０.１ｓ或者Ｔ＝０.０２ｓ.２.计算时未将数值换算为国际制单位ｍ.３.有些题目物体做匀减速直线运动ꎬ学生定向思维ꎬ未考虑加速度为负.４.未按题目要求选取有效数字的位数.５.计算的方法并没有准确掌握.㊀㊀三㊁几种典型情况１.直接利用公式求解例１㊀在«探究小车的速度随时间变化的规律»的实验中ꎬ给出了这次实验中的一条纸带ꎬ如图２所示ꎬ其中０㊁１㊁２㊁３㊁４㊁５㊁６都为计数点.从０点开始ꎬ每相邻两个计数点之间的时间间隔为０.１ｓꎬ测得:ｘ１＝１.４０ｃｍꎬｘ２＝４８２.００ｃｍꎬｘ３＝２.６０ｃｍꎬｘ４＝３.２０ｃｍꎬｘ５＝３.８０ｃｍꎬｘ６＝４.４０ｃｍ.则小车的加速度为ｍ/ｓ２.答案:０.６ｍ/ｓ２.点评㊀此类题型由于连续相等时间间隔内的位移差均相等ꎬ所以直接利用方法一计算即可.例２㊀在«研究匀变速直线运动»的实验中ꎬ得到一条纸带如图３所示ꎬＡ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ㊁Ｅ㊁Ｆ㊁Ｇ为相邻的７个计数点ꎬ已知相邻计数点间的时间间隔为０.１０ｓꎬ则利用图中标明的数据(单位:ｃｍ)可得小车的加速度为ｍ/ｓ２ꎬ在打点计时器打出Ｄ点时ꎬ小车的瞬时速度为ｍ/ｓ.答案:１.５７ｍ/ｓ２.点评㊀此题已知的位移不是相邻的ꎬ计算时要注意公式的正确运用.例３㊀小球作直线运动时的频闪照片如图４所示.已知频闪周期Ｔ＝０.１ｓꎬ小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为ＯＡ＝６.５１ｃｍꎬＡＢ＝５.５９ｃｍꎬＢＣ＝４.７０ｃｍꎬＣＤ＝３.８０ｃｍꎬＤＥ＝２.８９ｃｍꎬＥＦ＝２.００ｃｍ.小球在位置Ａ时速度大小ｖＡ＝ｍ/ｓꎬ小球运动的加速度为ｍ/ｓ２.答案:０.６０５ｍ/ｓꎬ－０.９０１ｍ/ｓ２.点评㊀此题是小球做匀减速运动ꎬ计算的加速度应为负值.相邻时间间隔的位移差都不完全相等ꎬ计算需要使用 逐差法 或 两段法 .本题直接运用 两段法 计算简单又容易理解.另外学生在做题时容易定向思维将加速度写成０.９ｍ/ｓ２ꎬ漏掉负号.２.利用 逐差法 或 两段法 求解对比例４㊀某同学在做 测定匀变速直线运动的加速度 实验时ꎬ从打下的若干纸带中选出了如图５所示的一条(每两点间还有４个点没有画出来)ꎬ图５中上部的数值为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为５０Ｈｚ.由这些已知数据计算:(１)该匀变速直线运动的加速度ａ＝ｍ/ｓ２.(２)与纸带上Ｄ点相对应的瞬时速度ｖ＝ｍ/ｓ.(答案均要求保留３位有效数字.)解析㊀相邻计数点间的时间间隔为Ｔ＝０.１０ｓ.方法１㊀利用逐差法ａ１＝ｘ４－ｘ１３Ｔ２ꎬａ２＝ｘ５－ｘ２３Ｔ２ꎬａ３＝ｘ６－ｘ３３Ｔ２ꎬａ－＝ａ１＋ａ２＋ａ３３ꎬａ－＝(ｘ６＋ｘ５＋ｘ４)－(ｘ３＋ｘ２＋ｘ１)９Ｔ２＝１.９３ｍ/ｓ２.方法２㊀利用 两段法将ＯＣ段看成ｘⅠꎬＣＦ段看成ｘⅡꎬ由ｘⅡ－ｘⅠ＝ａｔ２ꎬ(其中ｔ＝３Ｔ)ꎬａ＝ｘⅡ－ｘⅠ３Ｔ２()＝(１５.１０＋１２.７０＋１０.８１)－(９.１０＋７.１０＋５.００)(３ˑ０.１)２ｃｍ/ｓ２＝１.９３ｍ/ｓ２.点评㊀本题中如果是奇数段位移ꎬ可考虑去掉前面较短的位移ꎬ然后在用上述方法处理.两种方法从数学计算上看貌似一样.但细想一下:在实验数据处理时用 逐差法 原理变得较难理解ꎬ实验误差更大ꎬ计算也更复杂.将纸带分成六段ꎬ有的甚至更多ꎬ这样做必然使被测量的长度变短ꎬ增大了测量的相对误差ꎬ这不可能减小实验误差.此题用 两段法 可以达到同样目的.将打点纸带分成较长的两段来处理ꎬ便于数据的测量ꎬ公式的理解ꎬ结果的计算.此法减小了误差ꎬ达到了更好的实验效果.教材中介绍的 逐差法 可以简化为 两段法 .教师在平时的教学中多找出学生出错的主要原因ꎬ将一类题型整合在一起理解ꎬ能帮助学生提高解决物理问题的能力ꎬ可以起到化难为易ꎬ化繁为简ꎬ事半功倍的效果.㊀㊀参考文献:[１]齐春法.对 逐差法 与 二段法 求加速度所引起误差的探讨[Ｊ].物理教学探讨ꎬ２００６ꎬ２４(２７１):２６.[２]刘晓红.几种由纸带求加速度的实验数据处理方法的比较[Ｊ].物理教师ꎬ２００４ꎬ２５(５):３４－３５.[责任编辑:李㊀璟]５８。
20181222如何利用纸带数据计算速度和加速度
如何利用纸带数据计算匀变速直线运动的速度和加速度如何利用纸带数据计算出加速度，较多同学没有弄明白逐差法求加速度的实质，因而难于记住相关的公式以至于考试时无法求解。
本文厘清了逐差法求加速度的实质是两段法。
也演示了怎样用两段法求加速度。
一、准备知识㈠．由纸带数据求运动物体速度的方法――替代法。
根据匀变速直线运动某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 n ＝(x n ＋x n ＋1)/2T . ㈡．由纸带数据求运动物体加速度的方法――图象法和逐差法（下面重点认识逐差法）。
1、图像法：先求出打各个计数点时物体的瞬时速度，再作出v －t 图像，图像的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度．2、逐差法【引题】(有6小段)如图1所示小车匀加速运动时用打点计时器打出的一条纸带，图中的各点是计数点且其计数周期为T(即相邻两计数点之间的时间间隔是T)，各计数点之间的距离分别是x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6…。
已知拉动纸带的小车做匀加速直线运动，求小车运动的加速度大小（用字母表示，要求多次测量求平均值）。
解法A ：由21363T a x x =-得213T x x a 36-=由22253T a x x =-得223Tx x a 25-= 由23143T a x x =-得233Tx x a 14-= ()()232165432193T x x x x x x a a a a ++-++=++=∴ ()()()23216543T x x x x x x a ++-++=∴ 或写成：（x 4+x 5+x 6）－（x 1+x 2+x 3）＝a(3T)2……………………公式1对上式你怎么理解？类比推理，如果只有4小段，公式又如何？（x 3+x 4）－（x 1+x 2）＝a(2T)2………………………………公式2说明：这种计算加速度的方法叫逐差法或叫隔差法。
(1)为什么要用逐差法求加速度？逐差法求加速度的实质是什么？请再看解法B ：2112T a x x =-, 2223T a x x =-，2334T a x x =-, 2445T a x x =- 2556T a x x =- 2165432155T x x a a a a a a -=++++=∴比较一下：解法B 的实质只用了（x 1 、 x 6）两小段，解法A 的实质是使用了（x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6）六小段，能有效的减少偶然误差，所以要用逐差法求加速度。
物理必修一纸带加速度及速度求法
求纸带的加速度及速度一、公式：S 1-S 2=△X=aT 2注意;△X 指的是两段位移的差值，T 代表每段时间，以为每段时间只能是相等的。
同理可得，S m -S n =(m-n ）aT 2 二、某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：。
证明：由v t =v 0＋at 可知,经后的瞬时速度为：1、某同学用如图10所示的装置测量重力加速度g ，打下如图11所示的纸带.如果在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每隔4个点取一个计数点，相邻计数点之间的距离记为x1、x2、x3、x4、x5、x6。
图10图11（1)实验时纸带的 端应和重物相连接。
（选填“A”或“B”)（2)该同学用两种方法处理数据（T 为相邻两计数点间的时间间隔）:方法A:由g1＝错误!，g2＝错误!，…，g5＝错误!取平均值g ＝9.767 m/s2；方法B:由g1＝x4－x13T2，g2＝错误!，g3＝错误! 取平均值g ＝9。
873 m/s2。
从数据处理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的数据，方法A 中有 ；方法B 中有 。
因此,选择方法 （填“A”或“B”）更合理。
2、在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点, 从中确定五个记数点，每相邻两个记数点间的时间间隔是0。
1s，用米尺测量出的数据如图12所示. 则小车在C点的速度V C = m/s,小车在D点的速度V d = m/s,小车运动的加速度a =______________m/s2．3、在做“研究匀变速直线运动"的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O 点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0。
1 s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点A与起始点O之间的距离x1为 cm,打计数点O时物体的瞬时速度为 m/s,物体的加速度为 m/s2(结果均保留三位有效数字）。
如何利用纸带求瞬时速度和加速度
得到的纸带如图 2 所示。A 、
0.
0
2s,
B、
C、
D、
E、
F 点为相邻 的 计 数 点,在 相 邻 两 计 数 点 间
还有四个 点 没 有 画 出,则 小 车 在 运 动 过 程 中
的加速度为
m/
s2 。
源的频率为 5
0Hz。在打点计时器打 B 、
C点
时,
小车 的 速 度 分 别 为 vB =
(
保留三位有效数字)
规律”
的实验中,
如图 1 所 示 是 一 条 记 录 小 车
运动情况的纸带,
图 中 A、
B、
C、
D、
E 为相邻
的计数点,
每隔四个点取 一 个 计 数 点,
交流电
要借助速 度 公 式vt =v0 +a
t。 (
3)数 据 计 算
过程中要 注 意 单 位 的 换 算,比 如 本 题 给 出 的
位移单位 是 cm,要 求 的 速 度 单 位 是 m/
物理部分·实验探究与展望
高一使用 2020 年 10 月
0.
1s。当打点计时 器 打 B 点 时,小 车 的 瞬 时
速度等于 小 车 通 过 AC 段 的 平 均 速 度,由 纸
带上所标 数 据 知 xAC =2
7.
6
0cm,因 此 vB =
xAC 2
7.
6
0×1
0-2
=
m/
s=1.
3
8 m/
s。 同 理 得
m/
s。
m/
s,
vC =
图2
在相 邻 两 计 数 点 间 还 有 四
个点没有画 出,
利用纸带求解加速的公式？
利用纸带求解加速的公式？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
问题和答复如下：【问：利用纸带求解加速度的公式？】答：打点计时器打出来的纸带，可以求解物体运动的加速度。
公式为△s=a*t*t；其中△s指的是相邻的两个时间段内的位移差。
比如，△s=s5-s4；s5是第五段时间内的位移，s4是第四段时间内的位移。
如果时间为单位时间，上述的s4是第四秒的位移，而不是前四秒的位移。
【问：牛顿第二定律能用于多物体分析吗？】答：多个物体间没有相对运动，可以看做一个整体，牛顿第二定律是成立的，f=ma，f是合外力（不包括物体之间的内力），m是所有物体的质量，a是整体的加速度。
如果有相对的运动，就不能当成一个整体分析，显然加速度不同，牛顿第二定律也就不成立了。
【问：处于基态的氢原子怎样才能跃迁？】答：基态氢原子核外电子在向外跃迁的过程中需要吸收能量，吸收能量的常见方式有两种，一种是吸收外来的光子（其能量全部被吸收）；另一种就是靠其它电子来撞击，外界的电子的能量完全（或部分）迁移到基态的氢原子中。
【问：分子之间存在什幺样的作用力？】答：分子间同时存在着引力和斥力的作用，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，但斥力的变化比引力的变化快，分子之间的力是这两种力的共同作用表现。
正因为存在着引力和斥力，分子才具有势能。
【问：如何把考点彻底掌握？】答：高中物理知识都比较抽象，吃透一个考点除了明白其概念外，还要辅助进行练习。
一个典型的考点，可以命出各种。
特殊解法解匀变速运动：图像法,纸带法,中值速度
【例7】 有若干个相同的小球，从斜面上的某一位置每隔0.1s无初速地释放一 颗。在连续释放若干颗小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍 摄到如图所示的照片 测得AB=15cm，BC=20cm。求： 摄到如图所示的照片。测得 求 （1）拍摄照片时B球的速度； （2）A球上面还有几颗正在滚动的小球
【例8】 一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，AB=BC。物体在 AB段加速度为a1，在BC段加速度为a2，且物体在B点的速度为 则 A．a1> a2 B．a1= a2 C．a1< a2 D．不能确定
特殊解法解匀变速运动：图像法，纸带法，中值速度
知识点： 1.纸带公式： 【例2】 一个匀加速直线运动的物体，在头4 s内经过的位移为24 m，在第二个 4 s内经过的位移是60 m．求这个物体的加速度和初速度各是多少？
2 中点速度： 2. 中点速度 【例1】 火车紧急刹车后经7s停止，设火车匀减速直线运动，它在最后1s内的 位移是2m，则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各 则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各 是多少？ 【例 例3】 一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动，该公路每隔 辆汽车在 的 路 做匀变速 线运动 该 路每 15m安置 安置一 个路标，如图所示，汽车通过AB两相邻路标用了2s，通过BC两路标 用了3s，求汽车通过 A、B、C三个路标时的速度。
1
【例6】 作匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移 s AB= s BC ，已知物体在AB段的平均速度为3 m/s，在BC段的平均速度大小为6 m/s，那么物体在 那么物体在B点时的即时速度的大小为： 点时的即时速度的大小为 A．4 m/s B．4．5 m/s C．5 m/s D．5．5 m/s。
测量纸带的平均速度和瞬时速度实验原理
实验原理平均速度平均速度是指物体在某一时间段内所走过的路程与所用时间的比值。
在实验中，我们可以通过测量物体在一段时间内的位移和时间来计算平均速度。
设物体在时间段t1到t2内的位移为Δx，时间为Δt，则平均速度v的计算公式为：v = Δx / Δt瞬时速度瞬时速度是指物体在某一瞬间的瞬时速率，即物体在某一时刻的瞬时速度。
在实验中，我们可以通过测量物体在某一瞬间的位移和时间来计算瞬时速度。
设物体在时刻t的位移为Δx，时间为Δt，则瞬时速度v的计算公式为：v = Δx / Δt在实验中，我们通过测量物体在不同时间点的位移和时间来计算瞬时速度。
实验步骤1.准备材料和仪器：一段长度适中的纸带、一个纸带固定装置、一个计时器、一个测量位移的装置。
2.将纸带固定在水平的表面上，确保纸带能够顺利滚动。
3.将纸带固定装置放置在纸带的一端，将纸带通过装置固定住。
4.在纸带上选择一个起始点，并标记为原点。
5.选择一个合适的时间段，例如5秒钟，开始计时。
6.同时开始滚动纸带，使纸带开始移动。
7.在设定的时间段结束后，停止计时，并记录下纸带上标记的终点位置。
8.计算出物体在该时间段内的位移Δx。
9.重复步骤5到步骤8，选择不同的时间段进行测量，得到多组位移和时间数据。
10.根据计算公式，计算出每个时间段内的平均速度。
11.将得到的平均速度绘制成速度-时间图，观察速度的变化趋势。
12.在纸带上选择多个时间点，并记录下物体在该时间点的位置。
13.根据计算公式，计算出每个时间点的瞬时速度。
14.将得到的瞬时速度绘制成速度-时间图，观察速度的变化趋势。
实验注意事项1.确保纸带固定装置的稳定性，避免纸带滑动或卡住。
2.确保纸带的滚动平稳，避免纸带的滚动速度不均匀。
3.测量位移时，应准确记录纸带上标记的位置。
4.计时器应准确计时，避免时间误差。
5.测量位移和时间时，应尽量避免人为误差。
实验结果分析通过实验测量得到的平均速度和瞬时速度数据可以用来分析物体的运动特性。
高中物理实验—测定物体的速度及加速度(含逐差法)
高中物理实验——测定物体的速度及加速度（含逐差法） 一、通过纸带测算速度：通过纸带求速度有两种方法，公式法和位移—时间图象法。
（1）公式法：02t v v v +==总位移总时间；（2）位移—时间图象法：习题1. 如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s 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，求：（1）打A 、D 点时间内纸带的平均速度有多大；（2）打B 和C 点时刻纸带的瞬时速度有多大。
解析：（1）AD 段的平均速度/(43.2515.50)/(0.0233)/ 1.54/AD AD v AD t cm s m s ==-⨯⨯=；（2）可以用平均速度代替/(32.5015.50)/(0.0232)/ 1.42/B AC v AC t cm s m s ==-⨯⨯= 。
/(43.2523.25)/(0.0232) 1.67/C BD v BD t m s ==-⨯⨯= 。
二、通过纸带测算加速度：通常有3种方法，即公式法、v t -图象法、2x t -图象法。
1、公式法：主要运用公式2x at ∆=。
涉及两种情况：①每n 个时间段为一组，则2()x a nt ∆=；②另一种情况中间跨过n 个时间段，则2x nat ∆=。
习题2. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求得小车运动的加速度a = 2/m s ，打A 点时小车运动的速度为A v = /m s 。
答案：0.05，0.075。
提示：0.085/c v m s =。
习题3. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
匀变速直线运动纸带的处理——处理纸带数据计算加速度方法归纳
匀变速直线运动纸带的处理——处理纸带数据计算加速度方法归纳徐卫兵江苏木并茶高级中学,江苏省南通市226406利用电磁打点计时器打出的纸带测物体做匀变速运动的加速度,是高中阶段的一个重要实验。
实验操作完后从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点,我们把每打五次点的时间作为时间的单位,也就是T=0.02×5=0.1 s,在选好的开始点下面标明0,在第六点下面标明1,在第十一点下面标明2,在第十六点下面标明3……标明的点0,1,2,3……叫做记数点,如图1所示,两个相邻记数点间的距离分别是s 1、s 2、s 3……本文拟谈谈如何利用这些数据求物体的加速度。
1 逐差法及演绎1.1 逐差法物体做匀加速直线运动时的初速度是v 0,加速度是a,在两个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1和s 2，由于s 1=v o T=aT v v aT T v s aT o +=+=121222121，又因为，所以△s=s 2-s 1=aT 2所以我们可以由测得的各段位移s 1、s 2、s 3……，求出，，再求出、、3333321236322522321a a a T s s a T s s a T a a a a ++-=-=++=-这就是要测定的匀变速直线运动的加速度,这种方法就叫“逐差法”。
(1)逐差法进行数据处理的优点实验测定中,尽量减小误差是根本原则,按逐差法处理数据,则加速度的平均值3321a a a ++＝31（+-2143T s s 2253T s s -+ 2363T s s -）＝23216549)()(Ts s s s s s ++-++ ① 这样一来,能将全部测量数据s 1、s 2、s3、s 4、s 5、s 6都加以充分利用,并通过取平均值减小了偶然误差。
如果不按逐差法,而用相邻的各s 值之差计算加速度,即，，则，，2165432125652232212155Ts s a a a a a a T s s a T s s a T s s a -=++++=-=⋯⋯-=-=- 由此看出,此法在取平均值的表象下,实际上只有s 1和s 6两个数据被利用,其余的数据s 2、s 3、s 4、s 5都没有用,因而失去了多个数据正负偶然误差互相抵消的作用,算出的结果-a 的误差较大。
纸带求物体加速度的方法
4. 换上新纸带，重复实验3次
数据处理：懂得用逐差法求加速度和求某 点的瞬时速度。
a
a1
a2 3
a3
(s6
s5
s4 ) (s3 9t 2
s2
s1)
vn
sn s时器引起的误差。 2. 为使研究的运动是匀速直线运动，合外
由纸带求物体加速度的方法
用“逐差法”求加速
度s2 s1 at 2
根据 s3 s2 at 2
a1
s4 s1 3t 2
s4 s3 at 2
同理得：a3
s6 s3 3t 2
a2
s5 s2 3t 2
再算出a1、a2、a3的平均值即为物体的加速度
a
a1
a2 3
a3
(s6
s5
s4 ) (s3 9t 2
实验：研究匀变速直线运动
实验原理
由纸带判断物体是否做匀加速直线运动。
物体如果以加速度a做匀加速直线运动，在 任意连续的，相邻的、相等的时间间隔△t内 的位移分别为S1、S2、S3、S4……Sn，则 有S2－S1＝S3－S2＝S4－S3＝a△t2＝常量， 因此只要看纸带上连续的、相邻的、相等的 计数点间的距离之差是否相等，就可以判断 物体是否做匀变速直线运动。
4. 电磁打点计时器使用交流4～6V，电火花打 点计时器使用交流220V电源。
5. 先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再 释放小球。
6. 选计数点时，以间距大于0.40cm的迹点为 起点，测量时要估读出0.1mm。
【例题】一个小车拖着纸带做匀加速直线 运动，用频率为50Hz的交流电源，使打点 计时器在纸带上打下一系列的点，舍去较 密集的点，适当选取某一点作为第1个计数 点，用刻度尺量出第6点到第11点的距离 为2cm，第21点到26点的距离为4.4cm， 那么： 1. 该小车的加速度是多少？ 0.8m/s2
高中物理必修一纸带问题分析要点分析
纸带问题分析【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)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x v t∆=∆．(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x v t ∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭．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．【典型例题】类型一、对实验操作步骤的考查例1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________A ．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B ．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C ．再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，每次必须由静止释放小车D ．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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F ．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G ．根据公式()2141()/3a s s T ＝－，()2252()/3a s s T ＝－，()2363()/3a s s T ＝－及123()/3a a a a ＝＋＋求出a【思路点拨】本题考查实验的具体步骤，回顾自己做实验的过程和具体环节即可。
纸带法测速度及其原理
所取的时间间 隔越小越精确 还是时间间隔 越大越精确？
创新微课
纸带法测速度及其原理
创新微课
【例1】 打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，某次实验 中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行测量，如图所示，则纸带 在A、C间的平均速度为__0_._3_5___m/s，在A、D间的平均速度为 ___0_._4_2__m/s，B点的瞬时速度更接近于___0_._3_5__m/s.
Δt =?
(1)若要求平均速度， 需测量的量有哪些？
所选取的两点间的 位移Δx和时间Δt
(2)关系式是什么？ 平均速度v = x t
创新微课
纸带法测速度及其原理
3.用打点计时器测量瞬时速度
D
F
DF
思想方法:怎么测瞬时速度？ 用某点前后相邻两点间的平均速度 来粗略地代替该点的瞬时速度。
△x vE =vDF = △t
小结
原理 用打点计时器测量平均速度
思想 原理 用打点计时器测量瞬时速度 思想
创新微课
下节内容：分析与处 理纸带的一般方法 同学，下节再见
创新微课 现在开始
夏基业
纸带法测速度及其原理
纸带法测速度及其原理
1、计时点、计数点
0.02s
0
1
?s
创新微课
测量距离： 1、读数要估读mm下一位，如2.50cm； 2、一次性测量
计时点
2
3
由看得清的某个点开始，往后数
纸带法测速度及其原理
2.利用纸带求平均速度
点的疏密与速度 大小有什么关系
？
Δx =?
纸带法测速度及其原理
创新微课
例2.如图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，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纸带分析求速度1．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是（）①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。
A．①②B．③④ C．①③ D．②④2．如果打点计时器振针在纸带上打出的痕迹不是间隔清晰的点，而是间隔清晰的短画线，其可能原因（）A．振针与计时器底板的间距偏小 B．振针与计时器底板的间距偏大C．电源电压偏低 D．电源频率过高3．通过对实验“练习使用打点计时器”的学习，判断下列说法中不正确的是（）A．点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况B．用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦C．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动越快D．纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间4．如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，则有（）A． B． C． D．此图纸带加速度最大此图纸带加速度最大此图纸带平均速度最小此图纸带平均速度最大5．如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中a，b间的平均速度最大的是哪一条？（）6．下列关于选取计数点的说法中，不正确．．．的是（）A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差 B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的C．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等D．相邻计数点间的距离应当是相等的7．如图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带，其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点，且打点计时器每打一个点所用的时间为T．为求得计时器打点C时纸带的速度，则下列算式中最合理的是（）A． B．C．D．8．（多）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9．（多）利用打点记时器打出的纸带（）A．能准确的求出某点的瞬时速度 B．只能粗略的求出某点的瞬时速度C．能准确的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10．（多）如图所示，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部分点不清晰．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50Hz，用毫米刻度尺测量，可得（）A．从O点到F点运动的时间为6×0.1s B．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度D．通过测量X OG的长度，可知小车从O到G的位移大小11．某次用电火花计时器做实验获得的纸带如图所示，则B点在刻度尺上的读数为cm，B运动到E 的时间为s，BD间的平均速度为m/s。
12．电磁打点计时器是一种使用电源的计时器，当电源的频率为50Hz时，它每隔s打一次点，使用该打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在纸盘轴上。
13．打点计时器是一种记录时间的仪器，工作电源频率是50Hz，如果纸带上打下10个点，则记录的时间是s．如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比（填“偏大”或“偏小”）．14．（1）电磁打点计时器使用V的电源（填“交流”或“直流”）；电火花计时器使用V 的电源（填“交流”或“直流”）．（2）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图5所示．（a）由图可以知道，A、B两点的时间间隔是s，纸带做的是（填加速、减速或匀速）直线运动．（b）可求出A点到D点的平均速度是m/s，F点瞬时速度是m/s；（注意有效数字的位数，即小数点后应保留几位小数）15．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究小车的运动情况，实验中获得如图所示的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的8个点依次标为A、B、C、D…．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则从打A点到打F点经历的时间为s，这段时间内小车做（选填“加速”或“减速”）运动．16．如图为测定滑块在气垫导轨上运动加速度的实验装置，滑块上安装宽度为d的遮光板，释放重物后滑块先后通过光电门A、B，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A、B的时间分别为△t A，和△t B，用米尺测得两光电门之间的距离为s．那么滑块通过光电门A的速度表达式为，滑块通过光电门B的速度表达式为；物块的加速度表达式为。
（用题目中已知量的字母表示）。
17．打点计时器是一种使用（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器．某同学用打点计时器做“探究小车匀加速直线运动”的实验时，得到一条纸带．在纸带上按时间顺序取A、B、C三个计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，测出A、B之间的距离为2.40cm，B、C之间的距离为3.60cm，如图所示．则在打出A、C两个点的时间间隔中，小车的平均速度为m/s；打B点时小车的速度为m/s．18．（1）电磁打点计时器是一种使用（填“直流电源”、“交流电源”）的计时仪器，它的工作电压在6V以下，当电源的频率是50Hz，它每隔s打一次点，使用计时器打点时，应先待打点计时器稳定后，再；（2）某同学在做“练习使用电磁打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图中标在上面的数字为相邻两点间的距离，则打第4个计数点时纸带的速度v1= m/s．（保留两位有效数字）2018年07月14日高中物理的高中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共7小题）1．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是（）①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。
A．①②B．③④C．①③D．②④【分析】解决本题关键在于首先要掌握两种打点计时器的工作原理，明确使用方法以及操作步骤。
【解答】解：①、电磁打点计时器使用低压交流电，工作电压为6V，不是低压直流电源；电火花计时器使用220V的交流电，故①正确。
②、两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样；都等于交流电的频率；故②正确；③、电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘；故③错误；④、电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸；故④错误；综上所述，故A正确，BCD错误；故选：A。
【点评】本题考查打点计时器的原理及应用；对于基本仪器的使用和工作原理，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，以加强基本仪器的了解和使用。
2．如果打点计时器振针在纸带上打出的痕迹不是间隔清晰的点，而是间隔清晰的短画线，其可能原因是（）A．振针与计时器底板的间距偏小B．振针与计时器底板的间距偏大C．电源电压偏低D．电源频率过高【分析】解决该题要掌握打点计时器的工作原理，打点计时器使用交流电源，电压不稳影响点痕的轻重，电源频率不稳会影响打点的时间间隔，打点针压得过紧影响点的形状，知道了这些相关知识即可正确解答本题．【解答】解：A、振针与计时器底板的间距偏小，打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，故A正确，B错误；C、点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压不稳不会导致短线，故C错误；D、打点周期为T=，因此电源频率不稳，只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成短线，故D错误；故选：A。
【点评】对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度．3．通过对实验“练习使用打点计时器”的学习，判断下列说法中不正确的是（）A．点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况B．用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦C．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动越快D．纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间【分析】了解打点计时器的工作原理，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．能够熟练使用打点计时器便能正确解答该题．【解答】解：A、如果纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，所以点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况，故A正确B、用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦力，故B正确C、纸带上点迹越密集，说明相等的时间间隔位移越小，即被测量的物体运动越慢，故C不正确D、纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间，故D正确本题选不正确的，故选：C。
【点评】本题考查打点计时器的使用方法，要注意对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还用从实践上去了解它，自己动手去做做，以增强对实验仪器的了解和使用．4．如图为同一个打点计时器打出的四条纸带，则有（）A．此图纸带加速度最大B．此图纸带加速度最大C．此图纸带平均速度最小D．此图纸带平均速度最大【分析】由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较平均速度的大小关系，根据位移和时间关系可以判断其加速度的大小关系．【解答】解：从图中可以发现在位移相同的情况下，D纸带所用时间最长，故D纸带平均速度最小，故CD错误；从图中可以发现纸带B的相邻的时间间隔位移之差比最大，所B纸带加速度最大，故A错误，B正确。
故选：B。
【点评】由纸带上点的间距可判断物体的位移大小，打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较平均速度的大小关系5．如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，其中a，b间的平均速度最大的是哪一条？（）A． B．C．D．【分析】打点计时器打点的时间间隔相等，根据平均速度的公式可比较大小关系．【解答】解：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。
故选：A。
【点评】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．6．下列关于选取计数点的说法中，不正确．．．的是（）A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的C．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等D．相邻计数点间的距离应当是相等的【分析】明确打点计时器的正确使用，理解如何在实验中减小实验误差，对打点计时器打出的点能够熟练的进行正确处理，通过纸带判断物体的运动情况．【解答】解：A、每相同的点选一个记数点进行测量计算，由于记数点之间的距离较大，因此有助于减小偶然误差，便于测量，故A正确；B、在选择计数点时，要每隔相同的点选择一个计数点，因此时间间隔是相同的，故B正确；C、计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等，故C正确；D、由于计数点之间的时间间隔是相同的，因此相邻计数点间点痕的个数相等，但由于物体的速度不同，因此相邻计数点间的距离不一定相等，故D不正确。