2019-2020学年人教版高中物理必修一 1.4 实验：用打点计时器测速度 同步练习A卷
2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册教案+学案：1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度-教案
实验：用打点计时器测量小车的速度【教学目标】1.知识与技能：（1）能熟练使用打点计时器。
（2）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
（3）会处理纸带求各点瞬时速度。
（4）会设计表格并用表格处理数据。
（5）会用v-t图像处理数据，表示运动规律2.过程与方法：（1）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
（2）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
（3）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
3.情感态度与价值观：（1）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
（2）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
【教学重点】1.图象法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
【教学难点】对实验数据的处理。
【教学过程】一、导入新课。
教师提出问题：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
让学生猜想：小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
让学生进行实验设计：提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。
二、讲授新课。
（一）实验步骤及注意事项1.教师提问：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材？学生回答：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．2.教师提问：通过预习，同学们知道具体的实验步骤是什么吗？学生回答（抽取举手同学作答）教师诠释：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。
2019-2020年高一物理《1.4试验：用打点计时器测速度》教案
2019-2020年高一物理《1.4试验：用打点计时器测速度》教案重点：①学会使用打点计时器。
②能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
③会用描点法描绘物体的速度-----时间图象，并从中获取物理信息难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力三维目标知识与技能：①了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能②能够阅读产品说明书，掌握打点计时器的使用方法。
③初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理，测定物体的速度④学会建立物体运动的v—t图象。
过程与方法：①通过实验探究过程，了解物理学的研究方法，培养学生信息收集和处理能力，分析、解决问题和交流、合作能力。
②初步了解用图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中和应用情感态度与价值观：①在实验活动中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
②在探讨问题的过程中，鼓励学生主动与他人合作，交流思想，感受团队精神体验探索的乐趣教学手段：实验演示和多媒体课件（ppt和flash）、视频预习学案：完成时间（）分钟1、.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是Ｖ，电火花打点计时器的工作电压是Ｖ.当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点.使用电磁打点计时器时，纸带应穿过，复写纸片应套在上，并要放在纸带的面；打点时应接通电源，释放纸带.2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同？有何不同?答：相同点：不同点：预习思考：完成时间（）分钟1、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,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．瞬时速度D．平均速度2、一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，而是一些短线，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C．电源的频率不稳定D．振针压得过紧3、针对第2题出现的问题，应如何调节（）①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A．①②B．①④ C．②④ D．③④4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是（打点时间间隔均相同为0.02s）（）5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如图用S和t分别表示纸带AB和CD的平均速度。
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。
高中物理必修一(人教版)1.4 实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.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的比较，下列说法正确的是（）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10V以下的交流电源C. 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点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】C,D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】解：A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A不符合题意；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，B不符合题意；C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，C符合题意；D、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符合题意；故答案为：CD．【分析】本题考查打点计时器工作原理。
电磁打点计时器使用电源是低压交流电源，而电火花打点计时器是220V交流电源；当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（）A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断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，看其是否都相等来判断【答案】D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D【分析】利用打点计时器打出纸带判断纸带运动情况时，应看相等时间内位移的变化规律确定质点的运动情况。
高一物理人教版必修一1.4 实验：用打点计时器测速度
t/s
v/(m·s-1)
0
0 0.05
1
0.1 0.1
2
0.2 0.2
3
0.3 0.3
4
0.4 0.28
5
0.5 0.28
6
0.6 0.18
7
0.7 0.24
8
0.8 0.45
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
速 一.建系 度 二.描点 时 三.连线 间 作图 图 象 ——
为0.02ns
D.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时间 为0.02（n-1）s
1.一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆
点，而是一些短线，这可能是因为（ D ）
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
交流 2．电磁打点计时器是一种使用_________( 填“交流”或
D.先接通电源或先释放纸带都可以
四、用打点计时器测量瞬时速度
F
D
D
F
D F △x/△t可以大致表示DF间各点的瞬时速度，两边点离得 越近算出的平均速度接近E点的瞬时速度，但过小的间距
也会增大测量的误差.
瞬时速度的求法
D 1.思想方法:
F
用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的 某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点计算出 的瞬时速度就越精确. 2.测量原理： V =V E D-F = △X
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-1s
若打点计时器采用50Hz的交流电供电，关于计数点
间的时间，下列说法正确的是（ AD ）
A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时间
高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度
调节方法：固定振针。
1.在本节课的实验中：
(1)使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带？
(2)手拉纸带速度应快一些还是慢一些？ (3)测量各计数点间的位移时，应一次测量出各计数点到起始
计数点的距离，还是分段测量各段距离？
提示：(1)使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器打点
稳定后再用手拉纸带，这是实验规则。 (2)手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密，不易测量 导致误差过大。 (3)测量各计数点间的位移时，应一次测量出各计数点到起始
(4)取下纸带，把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后每 隔相等时间取一个计数点，分别标上A、B、C、D…如图所示，依
次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3…
2.数据处理 (1)打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D…各点的瞬时速 度分别为：
vA x x3 x x4 x x5 x1 x 2 、v B 2 、vC 3 、v D 4 2T 2T 2T 2T
x 求平均速度。 t
(2)当两点间距离越小或通过两点的时间越短时，两点间某点
的瞬时速度越接近于两点间的平均速度。
【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。
0.025 x 0.014 v m/s 由公式 v 得, v AC m / s 0.35 m / s, AD 3 0.02 2 0.02 t 0.42 m / s,
点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的
根据瞬时速度的定义，A、C两点比A、D两点更接近于B点，算
出的平均速度更接近于B点的瞬时速度，所以B点的瞬时速度更 接近于0.35 m/s。 答案:0.35 0.42 0.35
物理①必修1.4《实验：用打点计时器测速度》教案
1.4实验：用打点计时器测速度【教学目标】1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装和使用打点计时器。
2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和测量瞬时速度。
3.明确速度—时间图像的意义，描点法画图像的方法，并画出实验中的速度—时间图像象。
4.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量物理量的方法。
5.通过画速度—时间图像培养学生用图像法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
【教学重点】1. 打点计时器的使用。
2. 由纸带计算物体运动的瞬时速度。
3. 画物体的速度—时间图像。
【教学难点】1. 对纸带数据的处理。
2. 画图像的方法。
【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课测定物体的运动速度并不是一件容易的事，特别是物体的速度在不断变化时。
为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体的运动信息，怎样记录呢？请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器。
思考：1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置？2. 在打点时间间隔大致相同的情况下，纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响？学生讨论：师总结：彩笔打出的点可以记录纸带的位置，但在打点时间间隔大致相同的情况下，纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响（拉的越慢纸带上点越密，反之就会越稀疏）考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等，所以无法准确测定物体的运动速度。
原因在哪？学生：原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等，要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了。
二、新课教学师：我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器。
（一）电磁打点计时器布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原理及使用方法。
黑龙江省2019-2020学年人教版高中物理必修一 1.4 实验：用打点计时器测速度 同步练习
黑龙江省2019-2020学年人教版高中物理必修一 1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共2题；共5分)1. （3分）（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2. （2分） (2018高一上·大连期末) 在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出的纸带,判断小车是做匀速直线运动还是变速直线运动的方法是（）A . 应通过测量纸带表示的运动的全程的位移来判断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,看其是否相等来判断二、实验题 (共8题；共36分)3. （5分） 2016年里约奥运会正在如火如荼的进行着，里约市交警部门为了保障奥运期间交通安全畅通，为了能够准确检测车辆行驶情况，在公路上安装了超声波测速仪，图甲是超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。
图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔t ＝1．0 s，超声波在空气中的传播速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内，前进的距离是多少？汽车的速度是多大（保留三位有效数字）?4. （5分） (2018高一上·深圳月考) 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，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处。
高中物理必修一 实验用打点计时器测速度解析版
第1.4课（实验）用打点计时器测速度一、实验原理1.两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6 V 以下交流电源220 V 交流电源打点周期0.02 s 0.02 s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器电磁打点计时器的工作原理如图所示，当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化．振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列点．二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
打点计时器的作用1. 测时间（直接测出，电源频率 50 Hz ，每隔 0.02 s 秒打一个点）。
2. 测位移（直接测出）。
3. 测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。
4.分析纸带 → 研究物体运动 用打点计时器测量瞬时速度 （1）测平均速度：x t∆=∆v 方法：先取计数点0，1，2，3，4……用刻度尺量出计数点间的距离（位移）Δx ，计入表格，同时记下对应的时间Δt ，然后根据公式算出平均速度。
（2）测瞬时速度：当Δt 无限小的时候，两点间的平均速度近似等于两点间某点的瞬时速度，故——用两点间的平均速度代替两点间某点的瞬时速度。
三、实验过程 1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V 的低压交流电源上。
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。
高一物理人教版必修1实验：用打点计时器测速度(全面知识点-教学课件-含课后作业)
第4节 实验：用打点计时器测速度【考纲解读】◆ 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理； ◆ 能正确、熟练使用打点计时器，并亲手使用打点计时器； ◆ 会根据织带上的点迹计算物体运动的平均速度；◆ 理解用平均速度表示瞬时速度多采用的思想方法，并会用这种方法计算瞬时速度； ◆ 能运用实验数据画出t -υ图像，并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。
【知识储备】知识点❶、打点计时器的构造与工作原理1、电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。
它是用交流电源，工作电压在V 6以下。
当电源的的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。
（2）电磁打点计时器的构造如图所示。
（3）工作原理：电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器，当打点计时器的线圈中通入交流电流时，线圈将产生磁场，由于电流是周期性变化的，所以线圈产生的磁场也是周期性变化的，振片位于磁场中被磁化，相当于条形磁铁，振针所在一端为一个磁极，其磁性随时间做周期性变化，这样，振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动，振片就这样做周期性振动，每次向下运动时带动振针在纸带上大下一个点，大点的时间间隔就是振片的振动周期，等于交流变电流的周期。
交流电频率为Hz 50时，它每隔s 02.0)501(s 打一个点，则纸带上相邻两点间的时间间隔也是s 02.0。
2、电火花计时器（1）电火花计时器使用交流电源，工作电压是V 220。
（2）电火花计时器的构造如图如图所示。
（3）工作原理电火花计时器中有将正弦式交流电流转为脉冲式变电流的装置，当计时器接通V 220交流电源时，按下脉冲输出开关，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，利用火花放电在纸带上打出点迹。
当电源的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。
3【辅助理解】例1、电磁打点计时器是一种使用 电源的计时器仪器，它的工作电压为 V 以下，当电源频率为Hz 50时，每隔 s 打一个点，使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过 ，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带上 面；打点时应先 ，再让纸带运动。
1.4 实验：用打点计时器测速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第一章：运动的描述 (10)
第4节实验：用打点计时器测速度三维目标知识与技能1.了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息（时间、位移）。
2.会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
3.明确速度—时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象，能从图象中获取有用的信息.过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力.2.通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用..情感态度与价值观1.感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识.2.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.3.体验用图象的方法描述物理现象的乐趣.培养学生用数学方法处理物理问题的意识.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神.教学重点：1.学会使用打点计时器.2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.3.会用描点法描绘物体的速度—时间图象，并从中获取物理信息教学难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力教具准备：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸课时安排：2课时教学过程：1.认识打点计时器电磁打点计时器（1）下图为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，它们的名称分别是：1、接线柱2、线圈3、永久磁铁4、振片5、振针6、限位孔7、定位轴8、复写纸9、纸带电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生位移的仪器，它使用低压交流电源，由学生电源供电，工作电压在 6伏以下，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。
2019-2020学年教科版(2019)物理必修第一册教案+学案：1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度-学案
实验：用打点计时器测量小车的速度【学习目标】1．学会安装和使用打点计时器。
2．学会测量纸带、制表及记录数据。
3．能根据实验数据描绘v t-图像。
【学习重难点】学习重点：会根据纸带上的点迹计算平均速度和瞬时速度。
学习难点：会建立坐标系、描点连线，会用画图像。
【学习过程】一、课前复习1．打点计时器：（1）电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器。
它的工作电压是________V。
频率是________Hz，每隔________s打一个点。
如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的________，也记录了相应________。
通过对纸带上不同点之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。
2．电火花计时器工作条件：使用交流电源，工作电压________V，工作频率为________Hz，它每隔________s 打一个点。
二、打点计时器的使用和平均速度的测量1．把打点计时器固定在桌子上。
2．安装纸带。
3．把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上（电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接:低压交变电源，电火花打点计时器接220 V交变电源）。
4 6 V4．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。
5．取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1，2，3…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔0.1 st∆=。
6．用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。
7．计算两相邻计数点间的位移x∆。
练习：利用公式v x t =∆∆计算纸带上各相邻计数点间的平均速度。
典题强化：在使用打点计时器时，下列说法正确的是（ ） A ．应先接通电源，再使纸带运动 B ．应先使纸带运动，再接通电源 C ．在使纸带运动的同时接通电源 D ．先使纸带运动或先接通电源都可以 三、瞬时速度的测量和v t -图像1.纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx 内的平均速度表示，即根据xv t∆=∆，当t ∆或x ∆较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
物理-1.4学生实验：用打点计时器测量小车的速度
二、光电门（教材16页）：
1、工作原理：
2、测速度具体方法：
下面具体看看在实验室怎 么利用打点计时器测速度
一、实验原理（教材19页或学案11页）：
测量出某两个点迹间的距离△x ，除以相应的时间间隔 △t ，即得到这段时间内的平均速度，如果这段时间很短，所 得的结果也可认为是瞬时速度.
二、实验器材（教材19页或学案11页）：
五、注意事项：
1. 打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置. 2. 打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车. 3.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. 4.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计数点到起始点O之间的距离).读数时应估读到 毫米的下一位.
振片便振动起来，带动其上的振针上下振动，于是在纸带 上留下一系列点迹.
2、电火花计时器： 使用220V的交流电源，当电源的频率是50Hz时，它每
隔0.02s打一次点。
构造
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系列点迹.（无振针）小车、附有滑轮的长木板、打点计时、纸带、细绳、 刻度尺、坐标纸.
三、实验步骤（勾画教材）：
四、处理实验数据（勾画分析教材19页） ：
如果时间很短，所得的平均速度也可 认为是瞬时速度，则可以绘制v－t图像。
把相邻计时点间的平均速 度当作起始点的瞬时速度(例 如把 v OA当作vO)，在图所示 的坐标纸上绘制v－t图像.
必修一第一章 描述运动的基本概念
1.4 学生实验： 用打点计时器测量小车的速度
一、打点计时器：
新人教版高一物理必修1课件：1.4 实验：用打点计时器测速度
（2）用上式计算出打下点G重锤的速度为vG=
m/s
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
例题
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=0.02 s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
(4)取下纸带
2.用平整的纸带，不用皱折的纸带、 纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
使用打点计时器
△x
12 3
……
n
△t
（5）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，这些点划分出来的间隔数是n-1,
由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间△t。
（6）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离△x 。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
计时点和计数点
0Hale Waihona Puke 1231.计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．
2019-2020学年高中物理 第一章 运动的描述 4 实验：用打点计时器测速度学案 新人教版必修1
4 实验：用打点计时器测速度[学科素养与目标要求]科学探究：1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度．科学思维：1.会用平均速度代替瞬时速度.2.会建立坐标系、描点连线，会用图象表示速度随时间变化的规律．一、打点计时器及其原理电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振片带动振针上下振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电打点工作电压 6 V以下低压交流电源220V交流电源打点周期(电源频率为50Hz)0.02s0.02s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针打点接触时的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小二、练习使用打点计时器1．实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50Hz，电磁打点计时器接6V以下低压交流电，电火花计时器接220V交流电)．(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，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，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx . (6)利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．2．注意事项(1)打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. (2)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)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．(4)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计数点到起始计数点之间的距离)． 三、用打点计时器测量瞬时速度 1．原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx 内的平均速度表示，即根据v ＝ΔxΔt ，当Δt 或Δx 较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图1所示，E 点的瞬时速度可用D 、F 两点间的平均速度代表，即v E ＝ΔxΔt.图12．数据处理(1)测量：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 ……，如图2所示，依次测出各点到O 点的距离，再算出OA 、AB 、BC ……的距离x 1、x 2、x 3…….图2(2)计算：若打点计时器打点的周期为T ，则A 、B 、C 、D ……各点的瞬时速度分别为：v A ＝x 1＋x 22T、v B ＝x 2＋x 32T 、v C ＝x 3＋x 42T 、v D ＝x 4＋x 52T…….(3)列表比较：把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.位置A B C D E F Gv /(m·s －1)3.注意(1)为了减小实验误差，A 、B 、C 、D ……不一定是连续计时点，比如可以隔四个点取一个计数点，此时两个计数点间的时间间隔T ＝0.1s.(2)计算某计数点的瞬时速度时，Δx 、Δt 应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，即v n ＝x n ＋x n ＋12T. 四、用图象表示速度1．速度－时间图象(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，即得到物体运动的v －t 图象． 2．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，但它不是(选填“是”或“不是”)物体运动的轨迹． 3．v －t 图象的应用(1)由图象能看出每一时刻对应的速度．(2)由图象可以确定速度的方向：速度为正，说明物体的速度方向与选定的正方向相同(图3中0～5s)，速度为负，说明物体的速度方向与选定的正方向相反(图中5～6s)．图3(3)由图象可以确定物体是加速运动还是减速运动．图中0～2s 内物体做加速运动，2～4s 内物体做匀速运动，4～5s 内物体做减速运动，5～6s 内，物体速度大小在增大，做加速运动．一、打点计时器的应用原理与操作例1 (2018·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器．电火花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________s 打一次点． (2)(多选)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是( ) A ．把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔 B ．把打点计时器与4～6V 低压交流电源相连 C ．用手水平地拉动纸带，然后打开脉冲输出开关D ．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x 0，用公式v ＝x 0t计算纸带运动的平均速度答案 (1)位置 时间 220V 0.02 (2)BC解析 (1)打点计时器是记录运动物体的位置和时间的仪器，均使用交流电源，电火花计时器的工作电压是220V ，当交流电频率为50Hz 时，它每隔0.02s 打一次点．(2)纸带正确的安装方法：把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔，故A 正确；电火花计时器使用220V 交流电源，故B 错误；实验时应先打开电源，再拉动纸带，故C 错误；数据处理时应先取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x 0，用公式v ＝x 0t计算纸带运动的平均速度，故D 正确． 二、瞬时速度的计算与速度—时间图象例2 (2019·定远育才学校月考)(1)电磁打点计时器使用的是________(选填“交流4～6V”或“交流220V”)电源，实验室使用我国民用电(频率50Hz)时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为______．(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位置如图4所示．图4可求出A 点到D 点的距离是________cm.(3)由实验数据可得A 点到D 点的平均速度是________m/s ；B 点的瞬时速度是________ m/s.(结果均保留两位有效数字)答案 (1)交流4～6V 0.1s (2)4.10 (3)0.14 0.13例3 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50Hz ，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．相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.图5(1) 在实验中，使用打点计时器时应先________再________．(选填“释放纸带”或“接通电源”)(2) 每两个计数点间还有________个计时点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字).v B v C v D v Ev F数值(m/s)0.6400.721(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图6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．图6答案 (1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.4000．479 0.560 (4)见解析图 解析 (1) 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带． (2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1s0.02s －1＝4个计时点没有标出．(3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ；v C ＝(4.38＋5.20)×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ；v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1m/s≈0.560 m/s.(4)图线如图所示：三、利用气垫导轨和光电门测速度如图7所示，当滑块在导轨上运动时，光电计时器利用光敏电阻的特性记录了遮光板通过光电门的时间，而遮光板的宽度Δx 已知，并且非常小，由于滑块通过光电门的时间Δt 非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动，所以可认为遮光板通过电门时的瞬时速度等于遮光板通过光电门时的平均速度v ＝ΔxΔt.图71．工字钢底座 2.底脚螺丝 3.滑轮 4.光电门 5．导轨 6.遮光板 7.滑块 8.缓冲弹簧 9.进气嘴例4 如图8所示，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ΔxΔt 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( )图8A ．换用宽度更窄的遮光条B ．换用宽度更宽的遮光条C ．提高测量遮光条宽度的精确度D ．使滑块的释放点更靠近光电门 答案 A解析 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度，当Δt →0时，ΔxΔt 可看成物体的瞬时速度，Δx 越小，Δt 也就越小，A 项正确，B 项错误；提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt ，C 项错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门的速度更小，时间更长，D 项错误.1．(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，若打点周期为0.02s ，下列说法正确的是( )A．先接通电源，后拉动纸带B．先拉动纸带，后接通电源C．电火花计时器使用6V以下的交流电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02s答案AD解析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，A 正确，B错误；电火花计时器使用220V的交流电源，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02s，连续n个计时点间有(n－1)个时间间隔，故时间间隔为(n－1)×0.02s，D正确．2．(2019·汉阳一中月考)图9为电火花计时器的示意图，电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源，其工作电压是________V.图9操作基本步骤如下：A．当纸带通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器C．启动电源，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________．(填写步骤编号)答案220 BCA3．(2019·定远育才学校月考)电火花计时器是一种使用________(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器；若电源的频率为50Hz，则每相邻两个计时点间的时间间隔为________s；若在实验时交流电源的电压突然减小且实验者并不知道，那么实验根据纸带上的数据计算某段时间内的平均速度值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．答案交流0.02 不变4．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10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，则滑块通过第一个光电门的速度为_____，通过第二个光电门的速度为_____．(结果均保留两位有效数字)图10答案 0.10m/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．经过第一个光电门的速度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v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m/s≈ 0.27 m/s. 5．在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz ，记录小车运动的纸带如图11所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为1mm 的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟“0”计数点的距离并填入表格中．图11距离 x 1x 2x 3测量值/cm计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v 2＝______m/s. 答案 1.20 5.40 12.00 0.21解析 由题图可知x 1＝1.20cm ，x 2＝5.40cm ，x 3＝12.00cm.每两个相邻计数点间的时间间隔T＝0.10s ，v 2＝x 132T ＝(5.40－1.20)×10－22×0.10m/s ＝0.21 m/s.6．如图12所示是打点计时器打出的一条纸带，电源频率为50Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0点的距离如图所示．图12(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.v 1v 2 v 3v 4 v 5数值(m/s)0.200.610.70(2)在图13坐标系中画出质点的速度—时间图象．图13答案 (1)0.40 0.69 (2)见解析图 解析 (1)两计数点间的时间间隔是T ＝0.1sv 2＝x 132T ＝(9.0－1.0)×10－22×0.1m/s ＝0.40 m/sv 4＝x 352T ＝(22.8－9.0)×10－22×0.1m/s ＝0.69 m/s(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点，然后连线，得到图象如图所示．。
人教高中物理 必修一 第1章 4用打点计时器测速度实验报告
物理实验报告班级组号学号姓名实验时间⑦选择几个比较清晰的点标记为OABCDE等几个记数点；⑧用刻度尺测量出各个记数点之间的距离；⑨推算出各个记数点之间的时间间隔；⑩求出三个连续记数点之间的平均速度，用来代替中间点的瞬时速度；⑪重复以上3——10的步骤。
数据处理①选取一小段纸带，用固体胶粘贴如下：②测量各记数点间的距离，推算各时间段，建立相应表格并填入表格中间点 A B C D左右两点O——B A——C B——D C——E两点间距离两点间时长4 实验：用打点计时器——测速度一作业与测试：1．电磁打点计时器，是一种使用电源的仪器，工作电压是，当电源的频率是50Hz时，它每隔秒打一次点。
2．电火花计时器应接在V的交流电源上，使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在之间，当电源频率是50Hz时，它是每隔秒打一次点。
3．物体带着纸带在打点计时器上打下一系列点，记录了物体运动的时间，纸带上的点子表示物体在不同时刻的，点子之间的间隔，表示物体。
舍掉开头密集不清的点子，找一个清晰便于测量的点作为开始点，并用每打五次点的时间T作为时间的单位，则T= s。
4．某组同学研究小车从斜面上滑下的实验，得到如图所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示，根据图上的数据，小车经过B点时的速度是，经过D点时速度是，从B到D过程中小车的速度变化快慢是。
5．某组同学在《用打点计时器测速度》的实验中，得到如图所示的纸带，在纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示，其中每两个计数点之间还有四个点没有画出，根据图上的数据，每两个计数点之间的时间间隔是，小车经过D点时的速度是，经过G点时速度是，小车速度变化快慢是。
6．某次实验用打点计时器的交流电频率是50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A 点开始每打五个点取一个记数点，已知：OA=1.30cm，OB=3.45cm，OC=6.34cm，OD=10.08cm，OE=14.40cm，OF=19.55cm，则打出A 和F这两点的时间间隔中纸带运动的平均速度是，打B点时的瞬时速度是，纸带的速度变化快慢是。
新人教版必修1高中物理第1章4实验：用打点计时器测速度教案
4 实验：用打点(dǎ diɑn)计时器测速度[学习目标] 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装(ānzhuāng)和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、实验(shíyàn)原理和方法1．打点计时器的原理(yuánlǐ)及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示工作电压220 V交流电源 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0.02 s0.02 s记录信息位置、时刻或位移、时间2.根据(gēnjù)纸带计算平均速度：根据v＝Δt可求出任意两点间的平均速度，Δx是纸带上两点间的距离，利用刻度尺测量，Δt是这两点间的时间间隔．3．粗略计算瞬时速度：纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示．二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．三、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．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，那么用Δt ＝0.02×(n －1)s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量(cèliáng)一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用(lìyòng)公式v ＝Δx Δt 计算纸带在这段时间内的平均速度(pínɡ jūn sù dù)．把测量和计算的结果填入表中． 实验 次数 点数n点划分 出的间 隔数n －1 运动时间 Δt /s 位移 Δx /m 平均速度 v /(m·s －1) 12四、数据处理1．用打点计时器测量(cèliáng)瞬时速度(1)选取(xuǎnqǔ)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 ＝0.1 s ．在纸带上用O 、A 、B 、C 、D 、…标出这些“计数点〞，如下图．依次测出OA 、AB 、BC 、CD 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、x 4、….(3)A 、B 、C 、D 、…各点的瞬时速度分别为：v A ＝x 1＋x 22T 、v B ＝x 2＋x 32T 、v C ＝x 3＋x 42T 、v D ＝x 4＋x 52T、…. 2．用图象表示速度用横轴表示时间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，即得到如下图的v t 图象.五、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度会带来系统误差．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．分段测量计数点间的位移x 会带来误差．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．3．作图时，描点、连线存在偶然误差．为减小误差，应选取(xuǎnqǔ)适宜的坐标单位，利用坐标纸作图．六、考前须知(xūzhī)1．如果(rúguǒ)在纸带上数出了n 个点，那么，它们(tā men)的间隔数是(n －1)个，它们(tā men)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，以防打点点迹太密集．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．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 ＝x n ＋x n ＋12T. 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．8．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.【例1】 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，然后按实际操作的合理顺序，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低压________(选填“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________，并压在________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n 个清晰的点，那么这段纸带记录的时间Δt ＝________________.E ．接通电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F ．利用公式v ＝Δx Δt计算纸带运动的平均速度． 实验步骤的合理顺序是________________．[解析] A 项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B 项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D 项中纸带上记录的时间Δt ＝(n －1)×0.02s．合理的实验步骤为BAEDCF.[答案(dá àn)] 交流(jiāoliú) 限位孔 复写纸 (n －1)×0.02 s BAEDCF【例2】 某同学在“用打点(dǎ diɑn)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．相邻(xiānɡ lín)计数点间的距离如下图，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s ．(此题计算结果均保存3位有效数字)(1)在实验(shíyàn)中，使用打点计时器时应先________再______(均选填“释放纸带〞或“接通电源〞)．(2)每两个计数点间还有________个点没有标出．(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表． v B v C v D v E v F 数值(m·s －1) 0.640 0.721(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．[解析] (1)在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带．(2)每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1 s 0.02 s －1＝4个点没有标出． (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝(5.20＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1m/s≈0.560 m/s. (4)图线如下(rúxià)图：[答案(dá àn)](1)接通(jiē tōnɡ)电源释放纸带(2)4 (3)0.4000．479 0.560 (4)见解析(jiě xī)图图象(tú xiànɡ)法处理数据“三注意〞(1)建立坐标系时，坐标原点、坐标轴表示的物理量及单位都要标注清楚．(2)画速度—时间图象时，要用平滑的曲线将各个点连接起来，不能画折线．(3)标度的选取要适当，尽量让图象占据坐标系的大局部空间．1．关于打点计时器的使用，说法正确的选项是( )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．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快C[电磁打点计时器使用的是6 V以下的交流电源，故A错误；实验过程中应先接通电源，后释放纸带，否那么纸带上留下的点太少，不利于数据的处理，故B错误；交流电源的频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；纸带上打的点越密，说明相等的时间内物体运动的位移越小，说明物体运动得越慢，故D错误．]2．(多项选择)在“练习使用打点计时器〞的实验中，以下操作正确的选项是( ) A．打点前，小车应靠近打点计时器处，要先接通电源，待计时器开始打点稳定后再释放小车B．舍去纸带上开头比拟密集(mìjí)的点，然后选取计数点C．打点频率(pínlǜ)为50 Hz，假设每隔四个点取一个计数点，那么计数点之间的时间间隔为0.1 sD．实验中应使小车速度(sùdù)尽量小些ABC[为了提高纸带的利用率，在释放小车前，小车需靠近打点计时器，这样可以在纸带上打出尽量多的点，纸带上密集点测量时误差较大，故要舍去，然后选取后面清晰(qīngxī)的计数点，故A、B均正确；打点频率为50 Hz，每隔四个点取一个计数点，那么计数点之间的时间间隔为t＝5×0.02 s＝0.1 s，故C正确；如果实验时小车的速度过小，会导致纸带上的点比拟(bǐnǐ)密集，不利于选点和测量，故D错误．] 3．在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如下图，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，以下几种方法中最准确的是( )A．v D＝AFΔt1，Δt1＝0.10 s B．v D＝BEΔt2，Δt2＝0.06 sC．v D＝CEΔt3，Δt3＝0.10 s D．v D＝CEΔt4，Δt4＝0.04 sD[求D点的瞬时速度，最准确的应是包含该点的最短的一段间隔的平均速度．题中间隔CE最好，选项A、B错误；选项C中时间间隔数据错误，CE间的时间间隔应为0.04 s，选项D正确，C错误．]4．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；如下图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〞)．假设所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s.[解析]电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做速度增大的运动．又因从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时t＝13×T＝0.26 s.[答案(dá àn)]交流(jiāoliú)2200.02 速度增大0.265．(1)电磁打点(dǎ diɑn)计时器使用的电源应是________(填“交流4～6 V〞或“交流220 V〞)，实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，那么相邻两个计数点的时间间隔为________s.(2)在“练习使用打点计时器〞的实验(shíyàn)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，这七个点与刻度尺标度的对应情况(qíngkuàng)如下图．可求出A 点到D 点的距离是________cm.(3)由实验数据可得A 点到D 点的平均速度是______m/s ；B 点的瞬时速度是__________m/s.(结果保存2位有效数字)[解析] (1)电磁打点计时器使用的是4～6 V 的低压交流电，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，那么相邻两个计数点的时间间隔为T ＝5×150 s ＝0.1 s. (2)刻度尺为毫米刻度尺，分度值为1 mm ，故由题图可知，AD 之间的距离为4.10 cm.(3)由v ＝x t 可得AD 间的平均速度为v AD ＝x AD 3T ＝4.10×10－2 m 3×0.1 s＝0.14 m/s. 从图中可知AC 间的距离为2.50 cm ，用AC 间的平均速度可以较精确地表示B 点的瞬时速度，即B 点的瞬时速度是v B ＝x AC 2T ＝2.50×10－2 m 2×0.1 s＝0.13 m/s. [答案] (1)交流4～6 V 0.1 (2)4.10 (3)0.14 0.136．如下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(保存两位小数)并填在下表中．位置 1 2 3 4 5v /(m·s －1) ______ ______ ______ ______ ______(2)根据(gēnjù)(1)中表格，在图中画出小车的速度时间(shíjiān)图象．[解析(jiě xī)] (1)某点的瞬时速度可以用该点为中间时刻(shíkè)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(shùzí)填入表格中位置 1 2 3 4 5 v /(m·s －1) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40(2)描点并连线得小车的速度—时间图象．[答案] 见解析内容总结。
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2019-2020学年人教版高中物理必修一 1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习A
卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共2题；共5分)
1. （3分） (2017高一上·郑州期中) “研究匀变速直线运动”的实验中，下列做法正确的是（）
A . 先接通电源，再使纸带运动
B . 先使纸带运动，再接通电源
C . 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D . 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
2. （2分） (2017高一上·安吉期末) 在使用打点计时器时应注意（）
A . 使用直流电源，应先接通电源，再使纸带运动
B . 使用交流电源，应先接通电源，再使纸带运动
C . 使用直流电源，应先使纸带运动，再接通电源
D . 使用交流电源，应先使纸带运动，再接通电源
二、实验题 (共8题；共29分)
3. （5分） 2016年里约奥运会正在如火如荼的进行着，里约市交警部门为了保障奥运期间交通安全畅通，为了能够准确检测车辆行驶情况，在公路上安装了超声波测速仪，图甲是超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。
图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔t ＝1．0 s，超声波在空气中的传播速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图乙可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内，前进的距离是多少？汽车的速度是多大（保留三位有效数字）?
4. （4分） (2016高一上·平阳期中) 根据所学知识填空：
（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50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________（直流电，交流电），它们是每隔________ 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，后让纸带运动
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．
5. （3分） (2016高一上·桂林期中) 打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________ m/s，A、D间的平均速度为________ m/s，B点的瞬时速度更接近于________ m/s
6. （2分） (2018高一上·山东月考) 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm，打C点时纸带的速度大小为________m/s．该匀变速直线运动的加速度的大小a=________m/s2 ．
7. （2分） (2018高二上·盐城月考) 一条打点计时器打出的纸带如图，取计数点A．B、C、D、E每相邻两个计数点间还有4个实验点（图中未画出），已知用刻度尺量以A为起点，到B、C、D、E各点的距离且标在图上，则纸带运动加速度的大小为a＝________m/s2 ，打纸带上C点时瞬时速度人小vC＝________m/s（保留三位有效
数字）
8. （7分） (2016高一上·全州期中) 在探究小车速度随时间变化规律的实验中．
（1）
电磁打点计时器是一种使用________（填“交流”或“直流”）电源的仪器．当所接电源频率是50Hz时，它每隔________ s打一次点．
（2）
接通电源与释放纸带，让纸带（随小车）开始运动，操作正确的是
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
（3）
如图所示为某次小车实验时打出的纸带，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4点选定的计数点．根据图中标出的数据，纸带在B、D间的平均速度为________ cm/s，打B点时纸带的瞬时速度为________ cm/s，小车运动的加速度是________ m/s2．
9. （3分） (2017高一上·濮阳期末) 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，所用打点计时器应接
________电源（填“交流”或“直流”）
如图所示，是实验中打出的一条纸带，0、1、2、3、4是选取的五个计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，则相邻计数点间的时间间隔是________s．用刻度尺量得计数点0到计数点1、2、3、4各点的距离依次为0.30cm、0.80cm、1.50cm、2.40cm，那么从打计数点“1”到打计数点“4”的运动过程中，小车的平均速度大小为________m/s．
10. （3分） (2017高三上·绥化模拟) 在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．
（2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．
由图中所标数据计算打下D点时小车的速度VD=________m/s，小车运动的加速度a=________m/s2．（计算结果保留两位有效数字）
参考答案一、单选题 (共2题；共5分)
1-1、
2-1、
二、实验题 (共8题；共29分)
3-1、
4-1、
4-2、
5-1、6-1、7-1、8-1、8-2、
8-3、9-1、10-1、10-2、。