高中物理实验课件精华之一打点计时器

Δ S=aT2
A1 B 2 C 3
D
S1= S2 - aT2 S3= S2 + aT2
S1 S2=5m
S3
∴ S1+ S2+ S3 =3 S2=15m
又解：匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度
等于时间中点的瞬时速度
VAD=SAD/3=V1.5= VBC=5 m/s ∴SAD= 5 × 3=15m 以上结果对返回的匀减速运动也适用。
接4-6V交流电 打点计时器是测量时间的仪器。接在50HZ在交 流电源上时，相临两点的时间间隔为0.02s，要注意 自然点和计数点的区别。
思考：
实验四：研ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ匀变速直线运动
实验步骤
打点计时器的纸带分析（逐差法）
· S1· S2 · S3 · S4 ·
· S5
·
S6
0 Δ S11 = S24 - S1 =33a1 T2 4 a1 = （S54 - S1 ） / 3 T62
Δ S2 = S 5 – S2 = 3a2 T2
a2 = （S 5 – S2 ） / 3 T2
Δ S3 = S6 – S3 = 3a3 T2
a3 = （S6 – S3 ） / 3 T2
a =（ a1 + a2 +a3 ） ／ 3 = [（ S 4 + S 5 + S6 ） - （ S1 + S2 + S3 ）] ／（3 T）2
s
1 4
[(s5
s1)
(s6
s2
)
(s7
s3
)
(s8
s4
)]
4aT
2
又知T=0.04s
解得 a = - 3.0m/s2
例、一个作匀变速运动的物体，第二秒内的位移是
5m，则前3秒内的位移可能是 （ C ）
A.大于5m B.小于5m C. 等于5m D.无法确定
解：画出运动的示意图如图示：
由匀变速运动的规律
5点到0点的距离分别是8.78 16.08 21.87
26.16 28.94(单位:厘米),由此可得小车的加
速度的大小为
米/秒2, 方向
为
。打下第3点时的速度大小
为
米/秒。
0
8.78
8.78
16.08 21.87 26.16 28.94 (单位:厘米)
7.30 5.79 4.29 2.78
解： S1 =8.78cm
04年上海14
14．（5分）用打点计时器研究物体的自由落体运动，
得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm， BC=9.17cm.
已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度
为
m/s. 2.10
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小， 可能的原因是 下落过程中有存在阻力等 .
A
B
C
度
• （7）在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号 A、B、C、D、E、F。用刻度尺测出两个相邻点 间的距离s1、s2、s3、s4、s5（如图所示）把数 据填入表2中。根据这些数据，运用你学过的知
识，判断纸带的运动是匀速运动还是变速运动， 并把判断的结果和理由写清楚。
如果用电磁打点计时器，则实验 步骤的前三步相应的应当是：
打点计时器
实验步骤
• （1）把电火花计时器固定在桌子上，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。
• （2）把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上。 • （3）按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打
下一列小点。 • （4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多
逐差法的实质是将纸带分为两大 段: 设T′为大段的时间，则
a
S后 S前 T 2
n点的瞬时速度
Vn Sn Sn1 2T
例：在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,
小车带动的纸带上记录的一些点如图,在每相邻
的两点中间都有四个点未画出.按时间顺序取0、
1、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、
S2 = 16.08-8.78=7.30
S3 = 21.87-16.08=5.79 S4 = 26.16-21.87=4.29
取前面四段分析：
a = [（ S 3 + S 4 ） - （ S1 + S2 ）] ／（2 T）2
= （10.08 - 16.08 ） ×10 -2 ／（2 ×0.1）2
= -1.50 m/s2
• （1）把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸 带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面；
• （2）把电磁打点计时器的两个接线柱用导线 分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接；
• （3）打开电源开关，用手水平的拉动纸带， 纸带上就打上一列小点。
• 然后，重复上面步骤（4）至（7），完成实验。
打点计时器的构造
单位：cm
解: 由给出的数据可知，物体在连续相等的时间T内
的位移分别是：
s1 =7.72 cm s2 =7.21 cm s3 =6.71 cm s4 =6.25 cm s5 =5.76 cm s6 =5.29 cm s7 =4.81 cm s8 =4.31 cm
以a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有
少个点。如果共有n个点，点子的间隔数就为n-1个，用t=0.02(n1)s计算出纸带的运动时间t. • （5）用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s有多长。
（6）利用公式计算出纸带在这段时间内的 平均速度。把测量和计算的结果填入表1中。
点子数n 点子间隔 运动时 位移s/m 平均速
数（n-1） 间t/s
v3=（d4 – d2 ）／2T = (26.16 – 16.08) ／0.2 = 10.08cm／ 0.2s = 0.504 m/s
江苏03年高考12 打点计时器在纸带上打出的一些 点，试根据给出的数据，求物体运动的加速度。
7.72
7.21
6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 4.31