高一物理打点计时器知识点默写(有答案)
2019-2020年高中物理 每日一题之快乐暑假 第09天 打点计时器(含解析)新人教版

2019-2020年高中物理每日一题之快乐暑假第09天打点计时器(含解析)新人教版考纲要求:Ⅰ难易程度:★★☆☆☆下列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电火花和墨粉【参考答案】AB【试题解析】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,A正确;它们的打点频率与交流电源的频率一样,B正确;电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,CD错误。
【知识补给】打点计时器打点计时器是一种计时仪器,计时的最小单位为打点周期。
打点计时器本身的结构并不能产生周期性变化,而是当接有周期极短的交流电源时,就会周期性地产生振动或者电火花,根据打出的点迹的数目就可以得到时间的长短。
打点计时器包括:(1)电磁打点计时器,通过电磁相互作用使振针产生周期性的振动,再在白纸上留下复写纸的痕迹;(2)电火花计时器,通过产生电火花熔化墨粉小颗粒,在白纸上重新凝固,形成点迹。
打点计时器的打点周期取决于所接交流电源的周期(频率),所以打点周期并不一定是0.02 s(50 Hz 交流电)。
关于电磁打点计时器和电火花计时器,下列说法正确的是A.电磁打点计时器用的是直流电源,而电火花计时器用的是交流电源B.使用50 Hz电源时,它们每隔0.02 s打一个点C.它们的工作电压均为220 V的交流电源D.使用它们计时时,必须先拉动纸带,再立即接通电源下列关于打点计时器的说法中正确的是A.电磁打点计时器是利用振针上下振动,通过复写纸在纸带上留下一行小点B.电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的C.我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用,这种打点计时器是电磁打点计时器D.从减小实验误差的角度考虑,选电火花打点计时器较电磁打点计时器好下列关于使用打点计时器的说法中错误的是A.使用打点计时器时应先接通电,再拉动纸带B.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C.打点计时器打完点后应立即关闭电源D.电磁打点计时器和电火花计时器的工作电压都是用直流电如图为打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的故障可能A.打点计时器接在直流电源上 B.电源电压不稳C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧采用下列哪些措施,有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差A.改用6 V直流电源B.将电磁打点计时器换成电火花计时器C.用平整的纸带,不用褶皱的纸带D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜电磁打点计时器的电源应是________(填“直流”或“交流”)电源,通常的工作电压为_______V,实验室使用我国民用电时,电磁打点计时器每隔________秒打一次点,如果每5个计时点取一个计数点,即相邻两个计数点间的时间间隔为________秒。
打点计时器(含答案)
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________________________________________________________________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.。
高中物理必修一第一章运动的描述易错知识点总结(带答案)
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高中物理必修一第一章运动的描述易错知识点总结单选题1、在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,得到的记录纸带如右图所示,图中A、B、C点为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为0.10s。
每两相邻的计数点之间有几个点未画出( )A.3B.4C.5D.6答案:B中学实验所用打点计时器的频率为f=50Hz周期为T=1f=0.02s则n=tT=0.10.02=5则每两相邻的计数点之间有4个点未画出。
故选B。
2、在实验条件下,复兴号从静止开始加速到350 km/h,用时65 s;在实际情况下,复兴号从静止开始加速到350 km/h,需用时8 min。
关于复兴号的两次加速过程,下列说法正确的是()A.速度变化量的大小在实验条件下更大B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小C.实验条件下的平均加速度约为1.5 m/s2D.实际情况下的加速度大小恒为0.2 m/s2答案:CAB.复兴号两次加速过程的速度变化量相同,实验条件下用时更短,单位时间内速度变化更大,AB错误;CD.已知复兴号的末速度为v=350 km/h=97.2 m/s,实验条件下的平均加速度大小为a1=ΔvΔt1=97.265m/s2=1.5 m/s2实际情况下的平均加速度大小为a2=ΔvΔt2=97.28×60m/s2=0.2 m/s2但并不一定是恒定的,D错误,C正确。
故选C。
3、下面的几个速度中表示平均速度的是()A.子弹射出枪口的速度是800m/sB.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/hC.汽车通过一站牌时的速度是72km/hD.子弹以790m/s的速度击中目标答案:BA.枪口是一个位置,所以子弹射出枪口的速度是瞬时速度,故A错误;B.汽车从甲站沿直线行驶到乙站是一个过程,所以40km/h速度是平均速度,故B正确;C.站牌是一个位置,所以汽车通过一站牌时的速度是瞬时速度,故C错误;D.击中目标是一瞬时,所以击中目标的速度是瞬时速度,故D错误。
高中物理 每日一题之快乐暑假 第10天 实验:用打点计时器测速度(含解析)新人教版-新人教版高一全册
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第10天实验:用打点计时器测速度考纲要求:Ⅰ难易程度:★★☆☆☆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,然后根据实际操作的合理步骤,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,导线另一端分别接在50 Hz交流电源的两接线柱上;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,如此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,纸带上打下一系列小点。
F.利用公式v=xt∆∆计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是_______________。
【参考答案】限位孔复写纸〔n–1〕×0.02 s BAEDCF【试题解析】使用打点计时器时应该将纸带穿过限位孔,并将纸带放在复写纸下。
打点时先开电源再释放纸带。
合理的操作顺序为BAEDCF。
交流电频率为50 Hz,打点时间间隔为0.02 s,纸带上有n个清晰的点,如此时间间隔为〔n–1〕×0.02 s。
【知识补给】打点计时器的使用〔1〕拖曳纸带的物体应靠近打点计时器,以充分利用纸带,打出更多点迹。
〔3〕要先接通打点计时器的电源,再释放小车。
首先能防止纸带被提前拖曳,能打点的纸带缩短;其次可使打下的第一个点对应初速度为零的状态,完整地记录下运动的全过程,便于分析。
〔3〕误差:纸带和限位孔、纸带和纸盘间的摩擦。
对于电磁打点计时器,还有振针对纸带的阻力。
使用打点计时器测量瞬时速度时应注意A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带C.使用电磁打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源小明拉着穿过打点计时器的纸带的一端运动,纸带上打出的点如下列图,由此判断纸带的运动情况是A.先匀速后减速 B.先加速后匀速C.先减速后加速 D.先加速后减速如图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〔打点时间间隔均一样〕电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用________电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是__________V,电火花打点计时器工作的电压是_________V。
(完整版)高一物理知识点归纳
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质点参照系和坐标系时间和位移:用打点器速度知点认识打点器的构造;会用打点器研究物体速度随化的律;通解析定匀速直运的加速度及其某刻的速度;学会用像法、列表法理数据。
一、目的1.使用打点器,学会用打上的点的研究物体的运。
3.定匀速直运的加速度。
二、原理⑴ 磁打点器①工作: 4~6V 的交流源②打点周期: T=0.02s,f=50 赫⑵ 火花器①工作: 220V 的交流源②打点周期: T=0.02s,f=50 赫③打点原理:它利用火花放在上打出小孔而示点迹的器,当接通220V 的交流源,按下脉冲出开关,器出的脉冲流接正极的放、墨粉到接极的,生火花,于是在上就打下一系列的点迹。
⑵由判断物体做匀速直运的方法0、 1 、 2⋯隔相等的各数点,s1、 s2、 s3、⋯相两数点的距离,若△s=s2-s1=s3-s2= ⋯=恒量,即若相等的隔内的位移之差恒量,与相的物体的运匀速直运。
⑶由求物体运加速度的方法三、实验器材小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,电火花打点计时器(或打点计时器),低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。
四、实验步骤1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,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,以下列图。
2.把一条细绳拴在小车上,细绳超出滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后边。
3.把小车停在凑近打点计时器处,先接通电源,再松开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点 , 取下纸带 , 换上新纸带 , 重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 注明计数点 ,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。
也可求出各计数点对应的速度 , 作 v-t 图线 , 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
备战高考物理实验专题复习《用打点计时器测速度》(解析版)
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《打点计时器测速度》一、实验题1.一位同学在实验室使用打点计时器:电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是______ 电源填交流直流,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______ 当电源频率是50Hz时,它每隔______ s打一次点.如研究物体作自由落体运动的实验,有下列器材可供选择:铁架台、重锤、电火花打点计时器及碳粉、纸带若干、220V交流电源、天平、秒表其中不必要的两种器材是:______ ,缺少的一种器材是:______ .如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带,是一次实验中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,相邻记数点间的时间间隔为,该小车运动的加速度______ ,计数点D的瞬时速度______ .2.打点计时器是使用交流电工作的仪器,若交流电的频率为50Hz,如图为由打点所得到的一条纸带.打点计时器打点的时间间隔为______ s;从发生的位移大小为______cm;从的平均速度为______保留2位有效数字.3.是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.已知使用电火花计时器,它的工作电压是________ 。
打点计时器电源频率为,则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________s。
、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则计数点之间的时间间隔是________s。
从图中读出A、B两点间距________注意读有效数字;C点对应的速度是________,匀变速直线运动的加速度为________。
下列说法正确的是A使用时应当先放小车,让其运动起来,再接通电源B也可使用干电池作为打点计时器的电源C每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源D对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理4.如图所示的四条纸带,是某同学练习使用打点计时器得到的纸带纸带的左端先通过打点计时器从点迹的分布情况可以断定:纸带______是匀速通过打点计时器的,纸带______是越走越快的,纸带______是开始越走越快,后来又越走越慢的.若所用电源的频率是50Hz,图中D纸带,从A点通过计时器到B点通过计时器,历时______ s,位移为______ m,这段时间内纸带运动的平均速度是______ ,BC 段的平均速度是______ ,AD段的平均速度是______ .5.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,当电源频率是时,它每隔______打一次点,现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz时,如果仍按频率为的时间间隔打一次点计算,则测出的速度数值_____填“大于”、“小于”或“等于”频率为50Hz时测出的速度的值。
高一上学期物理实验复习题(参考答案)
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A. (a)图
B. (b)图
C. (c)图
D.
(d)图
16.( )下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是
A. 物体所受合外力的方向,就是物体运动的方向
B. 物体所受合外力不为零时,其速度不能为零
C. 物体所受合外力不为零时,则其加速度一定不为零
D. 合外力变小时,物体一定做减速运动
17.在探究牛顿第二定律的实验中回答下列各问。
(1)A 线不通过坐标原点的原因是(2)B 线不通过坐标原点的原因是
a O F (a) a O F (b) 第19题图 A B
20.一辆小车放在水平桌面上,现在用两种方式使小车向右作加速运 动.第一种情况,对小车加上水平向右大小为10N的拉力(见图1);第 二种情况,通过定滑轮挂上10N的重物(见图2).(1)两车的加速度 大小是否相同(2) 试比较两种情况下加速度的大小关系.
高一物理必修1实验复习题
一、用打点记时器测速度
1.( )关于打点计时器在纸带上打出的点痕,下列说法中正确的
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运动情况
D.根据纸带上的点痕可以知道任一时刻运动物体的瞬时速度
2.( )由打点计时器打出的纸带可以直接得到(可直接测量得到,
参考答案 1、 ABC 2、AB 3、A 4、C
5、交流、10、交流、220 、0.02 、0.1 6、0.04、0.028、0.7、1.1、0.76 7、1.38 8、0.06、4.53 9、(1)Δx相等、匀加速直线
(2)
、0.525、0.875、1.225、1.575、1.925 (3)3.5m/s2 (4)52.5、初速VA
高一物理讲用打点计算器测速度、加速度
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变式练习1、(多选)在“研究匀变速直线运动”的实 验中,下列方法中有助于减小实验误差的是( )
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、 点间的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
v1 v2 a2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;
若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果
.
启动加速度a1 制动加速度a2 直道最大速度v1 弯道最大速度v2
直道长度s
4m/s2 8m/s2 40m/s 20m/s 218m
三、归纳总结
• 1、求解直线运动的基本思路 • (1)审清题意,分析运动过程,构建运动图景,并尽
(2)电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,工
作电压_____V,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻
力比较小,实验误差也就比较小。
(3)用打点计时器测量瞬时速度时是利用了平均速度
的公式v= x
t
,当 t
或x 较小时,用这个平均速度代
表纸带经过某点的_____速度。
3.由纸带求物体运动的加速度的方法
2.由纸带求物Vn体 x运n 2T动xn1的瞬时速度的方法 如图所示,有
二、例题辨析
• 例题1、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实 验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号 填在横线上:
• __________________。 • A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 • B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并
(完整)高物必修1.4打点计时器与逐差法(重点)
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高中物理-必修一打点计时器的使用与逐差法(重点)教学目的:①学习并了解打点计时器。
②学会通过纸带计算速度与加速度。
③了解并应用逐差法。
课型:新授课(2课时)教学重点:打点计时器、纸带计算。
教学难点:逐差法计算加速度。
知识点详解:打点计时器:主要分为电磁打点计时器和电火花打点计时器两种。
(1)电磁打点计时器:当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁场,振片在磁场的作用下向上或向下运动,带动振针敲击复写纸,每一个周期内在纸带上打下一个点。
工作电压一般是4~6V。
(2)电火花打点计时器:利用周期性产生的电火花和墨粉,在纸带上留下标记点。
工作电压是220VAsk:哪一种打点计时器误差更小,为什么?实验步骤:1.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。
2.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一侧,并连好电路。
3.把一条细绳栓在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码。
4.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。
5.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动。
6.断开电源,取出纸带。
7.换上新的纸带,再重做两次。
Ask:为什么要先接通电源再释放小车?为什么要重复试验?纸带匀加速直线运动的计算:2a T∆(请根据v-t图像推导本公式)S=T为打出相邻两点的时间差。
由于实验过程中存在一定的误差,导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等,所以只选取一个距离差进行计算是不科学的,为减小计算加速度时产生的偶然误差,我们必须选择尽可能多的点间距离S进行计算(为什么?)逐差法:逐差法的目的就是尽可能多的利用已知的数据来进行计算,以到达减小误差的目的。
设纸带上相邻两点间的距离依次为S1、S2、S3、S4......S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3aT2同理S5-S2=S6-S3=3aT2再求平均值计算加速度:a=(a1+a2+a3)/3最后得到:()212345621425369))(a 9)()(a T S S S S S S T S S S S S S ++-++=-+-+-=(常考项目:1.分母部分为nT 2,让填这个n 的值(如以上公式中的9)。
高一物理打点计时器实验专题
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高一物理打点计时器实验专题一.选择题1.电磁打点计时器或电火花打点计时器都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.平均速度B.位移大小C.加速度D.瞬时速度2.小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端,向左运动,在纸带上打出了一系列的点,点迹分布如图所示,请你由此判断纸带的运动情况是()A.先匀速直线运动后减速直线运动B.先加速直线运动后匀速直线运动C.先减速直线运动后加速直线运动D.先加速直线运动后减速直线运动3.关于打点计时器,下列说法正确的是()A.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快B.电火花计时器使用的是220V交流电源C.电火花计时器比电磁打点计时器打点频率高D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器的电源4.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.使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢5.你左手拿一块表,右手拿一支笔,当你的合作伙伴沿直线运动拉动一条纸带,使纸带在你的笔下向前移动时,每隔1s用笔在纸带上点下一个点,这就做成了一台“打点计时器”.如果在纸带上打下了10个点,在打下的这些点的过程中,纸带的运动时间是()A.1 s B.9 s C.10 s D.11 s6.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.7.某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,计时器打点的时间间隔为0.02s。
他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为()A.0.1s B.0.01s C.1s D.0.02s8.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.二.多选题9.打点计时器打出的一段纸带如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K是纸带上打出的一组连续的点,0、1、2、3是每间隔三个点连续标出的4个计数点,下列说法正确的是()A.两个相邻的计数点之间的时间为0.06sB.A、D两点间的平均速度小于H、K两点间的平均速度C.H点的瞬时速度可以用F、K两点间的平均速度粗略表示D.G、I两点间的平均速度可能比F、K两点间的平均速度更接近H点的瞬时速度10.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.电磁打点计时器应使用低压交流电源11.下列关于误差和有效数字的认识正确的是()A.误差分为系统误差和偶然误差,误差是无法消除的B.系统误差可以通过多次测量求平均值来减小C.若用刻度尺测得某同学的身高是173.0cm,则173.0cm的最末一位0是估读的D.若用刻度尺测得一本书的长度是0.275m,则0.275m的第一位数字0是估读的12.如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中,根据纸带数据所得出的v﹣t图象,对其物理意义叙述正确的是()A.在0~6s内,物体以2cm/s的速度做匀速直线运动B.在0~0.12s内物体的平均速度为2cm/sC.在0.12~0.16s内,物体的速度由2cm/s增加到4cm/sD.从8s初开始,物体以8cm/s的速度做匀速直线运动三.填空题13.如图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0.02s,纸带旁边是一把最小刻度为1mm的直尺,则拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度为m/s;物体运动到在B点的瞬时速度为m/s。
高一物理-打点计时器
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第4节 实验:用打点计时器测速度1.图1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,它们的名称分别是图1①______;②______;③________;④______;⑤______;⑥______;⑦______;⑧______.2.电磁打点计时器和电火花计时器的原理______,它们打点的方式______,电磁打点计时器靠振针和复写纸打点,电火花计时器靠________________打点.使用电火花计时器时,纸带运动时受到的阻力______,因而实验误差______.3.用打点计时器测瞬时速度,打过点的纸带,如图2所示.图2根据量出A 、D 间的距离Δx 和时间间隔Δt 算出A 、D 间的平均速度v =ΔxΔt.用这个速度代表纸带经过B 点时的__________,如果Δt 再小一些(如A 、C 之间或A 、B 之间)用平均速度代表某点的瞬时速度会__________.4.在直角坐标系中,用纵轴表示______,用横轴表示______,根据实验记录的数据在坐标系中______,然后用一条平滑曲线______这些点,这条曲线就是v -t 图象,它能直观地表示质点速度随时间变化的情况.5.使用电火花计时器在纸带上打点时,合理的操作顺序应该是( ) A .接通电源的同时用手牵动纸带 B .可以随意操作,没有先后顺序之分C .先接通电源,待打点稳定后再用手牵动纸带D .先用手牵动纸带,后接通电源6.运动的物体拉动打点计时器下面的纸带一起运动时,纸带上就打下了一系列的小点,这些小点相应地表示出了( ) A .物体运动的时间B .物体在不同时刻的位置C .物体在不同时刻的速度D .物体在不同时间内的位移7.如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( )【概念规律练】知识点一 打点计时器的原理1.电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定______内发生______的仪器,它使用______电源,由学生电源供电,工作电压在______以下.当电源的频率是50 Hz 时,它每隔______打一个点.通电前把纸带穿过________再把套在定位轴上的复写纸片压在纸带的______.接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,______便振动起来,带动其上的______上下振动.如果物体带动纸带运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的______.电火花计时器是利用______在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器.使用时,墨粉纸盘套在______上,并夹在两条纸带之间.接在______电源上,电压为______ V ,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电.当电源频率为50 Hz时,它每隔______时间打一次点,并且这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力较____,实验误差较____.2.电磁打点计时器振针打点周期决定于( )A.交变电压的高低B.交变电流的频率C.永久性磁铁磁性的强弱D.振针与复写纸间的距离知识点二打点计时器的使用3.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4.某学生在用打点计时器做测定匀速直线运动的实验时,其开始时的装配图如图3所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.图3知识点三实验数据的处理5.图4打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图4所示,纸带上A、C两点对应的时间间隔为________s,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.二者之间B点的瞬时速度更接近于________ m/s.6.如图5所示是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,试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度:v B=____________ m/s,v C=________m/s,v D=________m/s.图5【方法技巧练】应用v-t图象表示物体的运动7.图6图6是一个物体运动的v-t图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的.(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)运动的方向是否变化?(3)速度的大小是否变化?怎样变化?8.图7某物体沿一直线运动,其v-t图象如图7所示,则下列说法中正确的是( )A.第2 s内和第3 s内速度方向相反B.第2 s内和第3 s内速度方向相同C.第2 s末速度方向发生变化D.第5 s内速度方向与第1 s内方向相同1.下列关于打点计时器的说法中,正确的是( )A.打点计时器可以连续工作很长时间,前后两次打点之间,只要时间间隔很短,完全可以在前一次打完点后不关闭电源B.在正常工作的情况下,打点计时器每打两次点的时间间隔相等C.纸带通过电火花计时器时,不会受到摩擦阻力的作用D.电火花计时器是一种比电磁打点计时器先进的计时器,因此,使用电火花计时器进行实验,结果一定比使用电磁打点计时器更精确2.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 s3.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4.打点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,这条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=NT5.关于打点计时器打在纸带上的点,下列叙述正确的是( )A.必须从第一个点开始选取整条纸带B.根据情况选取点迹清晰的部分纸带C.选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02n sD.选取的第一个点记数为1,到第n个点的时间间隔为0.02(n-1) s6.一物体做直线运动的图象如图8所示,则该物体( )图8A.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相同B.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相反C.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相同D.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相反7.如图9所示为一物体做匀变速直线运动的图象.由图象作出的下列判断中正确的是( )图9A.物体始终沿正方向运动B.物体先沿负方向运动,在t=2 s后沿正方向运动C.在t=2 s前物体位于出发点负方向上,t=2 s后位于出发点正方向上D.在t=2 s时,物体距出发点最远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.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的计时仪器,它的工作电压是________ V,当电源的工作频率是50 Hz时,它打点间隔是________ s.一个同学在用电火花计时器研究小车的运动时,打出了一条纸带如图10所示,测出相邻各点间的距离分别为:AB=1.99 cm,BC=3.01 cm,CD=4.00 cm,DE=4.00 cm,EF=4.01 cm,FG=4.98 cm,GH=6.01 cm,HI=3.98 cm,由以上数据可知该小车的运动特点是(需说明理由):①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.图1010.一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11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11(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?第4节 实验:用打点计时器测速度课前预习练1.①接线柱 ②线圈 ③永久磁铁 ④振片 ⑤振针 ⑥限位孔 ⑦复写纸 ⑧纸带2.相同 不同 电火花和墨粉 较小 较小 3.瞬时速度 更精确4.速度 时间 描点 拟合 5.C 6.ABD 7.B 课堂探究练 1.时间 位移 交流 6伏 0.02 s 限位孔 上面 振片 振针 位移 电火花 纸盘轴 交流 220 0.02 s 小 小 2.B3.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.] 4.电源 小车位置解析 电磁打点计时器用交流电源而非直流电源,所以错误处是电源.开始时小车的位置离滑轮太近,致使纸带打点太少,所以不妥之处是小车位置. 5.0.04 0.35 0.42 0.35 6.0.26 0.30 0.34解析 v B =x AC 2T =52.00×10-32×0.1m /s =0.26 m /sv C =x AD -x AB 2T =(84.00-24.00)×10-32×0.1m /s =0.30 m /sv D =x AE -x AC 2T =(120.00-52.00)×10-32×0.1m /s =0.34 m /s7.(1)具有一定的初速度 (2)变化 (3)变化;先变大再不变再变小后反向变大 解析 (1)由图象可知,在t =0时,v ≠0,所以物体具有一定的初速度.(2)在0~t 3这段时间内,速度为正值,说明物体沿正方向运动,t 3时刻以后,速度为负值,说明物体沿与正方向相反的方向运动,所以物体运动的方向发生了变化.(3)速度的大小发生变化,在0~t 1时间内逐渐增大,t 1~t 2时间内速度大小不变,t 2~t 3时间内速度逐渐减小,在t 3时刻速度为零,在t 3时刻以后,速度反向,但大小又在逐渐增大方法总结 (1)v -t 图象是用图象直观地反映速度随时间变化的工具.图象上每一点表示某一时刻的速度,随时间的推移可反映速度的变化.速度为矢量,其正负表示速度的方向. (2)v -t 图象表示的是速度随时间变化的关系,而不是物体运动的轨迹. 8.B课后巩固练 1.BD 2.ACD3.ABD [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.]4.C [电源频率f =50 Hz ,则相邻点间的时间间隔T =1f =150s =0.02 s ,纸带上共打出N 个点,则有N -1个时间间隔即t =(N -1)T ,C 正确.] 5.BD6.A [根据图象可知,物体速度先增大后减小,即先做加速运动,后做减速运动.由于图线在时间轴上方,速度方向都为正,方向相同,故选项A 正确.]7.BD [物体的运动方向即为速度方向.由图象知,在t =2 s 前,速度为负,物体沿负方向运动,2 s 后速度为正,物体沿正方向运动,A 是错的,B 是正确的.物体的位置由起点及运动的位移决定.取起点为原点则位置由位移决定.在v -t 图象中,位移数值是图象与坐标轴所围的面积.由图象可知t<2 s 时物体的位移为负,t =2 s 时绝对值最大.t =2 s 后,位移为负位移与正位移的代数和,绝对值减小,所以t =2 s 时位移绝对值最大即物体离出发点最远,所以D 正确,C 错,所以选B 、D .] 8.(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:BECAD 9.交流220 0.02①小车的运动是变速运动,因为在相同时间内的位移不相等;②小车在CF 段的运动可近似看做匀速运动,因在同样的计时间隔内的位移近似相等. 10.(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=Δx 35Δt 35=7.57+9.102×(0.02×5)×10-2m /s =0.834 m /s ≈0.83 m /s第5节 速度变化快慢的描述——加速度5.CD6.CD [加速度的方向与速度变化的方向相同,与速度方向无关,但加速度与速度方向相同时,物体加速,反之则减速,本题正确选项为C 、D .] 7.B课堂探究练 1.BD2.C [因为两物体的运动方向相同,即速度方向相同,加速度一正一负,说明加速度方向相反,两者只有一个是做加速运动,所以A 错;加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反,比较加速度的大小时,应比较加速度的绝对值.乙的加速度的绝对值大,所以它的速度变化快,B 、D 错;所以本题应选C .] 3.见解析解析 速度的变化由图线可以直接看出,而加速度的变化需要看图线上各点的斜率如何变化.如题图可知:在0~t 1时间内质点的速度逐渐增大,且不是匀变速直线运动,v -t 图象的倾斜程度逐渐减小,图象的斜率逐渐减小,即加速度逐渐减小,速度增加得越来越慢;在t 1~t 2时间内,质点的速度为v 1,加速度为零.点评 加速度只反映速度变化的快慢,不反映速度的大小,加速度大,速度变化得快;加速度小,速度变化得慢;加速度为零,速度不变,即质点做匀速直线运动或静止.4.3 m /s 2 向东 匀加速直线 0 匀速直线 1.5 m /s 2向西 匀减速直线5.加速过程中:加速度为2 m /s 2,加速度方向与初速度方向相同刹车过程中:加速度为12.5 m /s 2,加速度方向与初速度方向相反 解析 以初速度的方向为正方向, 有v 0=5 m /s ,v =25 m /s ,t =10 s ,则a =v -v 0t =25-510m /s 2=2 m /s 2.a 为正值,表示其方向与初速度方向相同.对于刹车阶段:v =25 m /s ,v ′=0,t ′=2 s .则a ′=v ′-v t ′=0-252m /s 2=-12.5 m /s 2.a ′为负值,表示其方向与初速度方向相反.6.200 m /s 2解析 飞行员在弹离过程中时间为Δt =0.1 s ,速度由0变为20 m /s .加速度a =Δv Δt =20-00.1m /s 2=200 m /s 27.BCD8.AB [由图象可知,在0~t 1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t 1~t 2时间内加速度为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动;在t 2~t 3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动;在t 3~t 4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动.]方法总结 要判断一个运动是加速运动还是减速运动,要根据加速度方向与速度方向的关系来确定,不能单独根据加速度的正负来确定.9.(1)4 m /s 2(2)加速度相同 (3)物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动解析 (1)物体在第1秒内,速度从0增加到4 m /s ,故加速度大小a 1=Δv/Δt =4-01m /s 2=4 m /s 2.(2)第2秒和第3秒内的加速度相同,该过程中物体的加速度a 2=a 3=Δv Δt =0-43-1 m /s 2=-2 m /s 2.在第4秒内,物体的速度从0至-2 m /s ,故该过程中加速度a 4=Δv Δt =-2-04-3m /s 2=-2 m /s 2.可见,第2秒和第4秒内的加速度相同.(3)在第4秒内,物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动.点评 根据题意把抽象复杂的物理过程表示成物理图象,将物理量之间的代数关系转变为几何关系,运用图象直观、简明的特点来分析解决物理问题,能达到化难为易的目的. 课后巩固练1.D 2.D 3.AD4.BD [加速度为2 m /s 2,其物理意义就是物体的速度每1 s 改变2 m /s . ]5.ABC [若开始时,加速度方向和速度相同,只要加速度不为零,速度即增大,A 对;若开始时加速度方向与速度相反,速度即减小,速度减小到零后开始反向,加速度减到零后变为匀速,若加速度减到零后还没有反向,则这时速度减到最小,而做匀速运动,所以B 、C 对.] 6.AD7.C [平均加速度a =Δv Δt =v 2-(-v 1)Δt=500 m /s 2,方向向左,C 正确.]8.BCD9.C [由题图可知v 0=20 km /h ,v =60 km /h ,即v -v 0=(60-20)km /h =40 km /h =1009m /s .将数据代入公式a =v -v 0t可得a ≈1.4 m /s 2,选项C 正确.]10.600 m /s 2方向与初速度方向相反 解析 规定来球方向为正方向,则v 0=10 m /s ,v =-20 m /s ,t =0.05 s ,由公式a =v -v 0t 得a =-20-100.05m /s 2=-600 m /s 2.加速度的方向与初速度方向相反(或与击回方向相同). 11.运动员的加速度最大,速度的大小与加速度没有关系解析 设飞机、汽车、运动员的加速度分别为a 1、a 2、a 3,取运动方向为正方向,根据加速度的定义可得a 1=0,a 2=20 m /s -0 m /s 20 s=1 m /s 2,a 3=0 m /s -10 m /s 5 s=-2 m /s 2可见,运动员的加速度最大,速度的大小与加速度没有关系.12.(1)3 m /s 2,沿运动方向 (2)0.14 m /s 2,沿运动方向 (3)-100 m /s 2,与原来运动方向相反 解析 由题中已知条件,统一单位、规定正方向后,根据加速度公式,即可算出加速度.规定以初速度方向为正方向,则(1)汽车初速度为v 0=0,汽车末速度为:v =108 km /h =30 m /s ,所需时间t =10 s .由加速度定义得: a =v -v 0t =30-010m /s 2=3 m /s 2,方向与运动方向相同.(2)汽车初速度为v 0=54 km /h =15 m /s ,汽车末速度为v =144 km /h =40 m /s ,所需时间t =3 min =180 s . 由加速度定义得:a 2=v -v 0t =40-15180 m /s 2=0.14 m /s 2,方向与运动方向相同.(3)设球飞来的方向为正方向,则v 0=8 m /s , v =-12 m /s ,所以Δv =v -v 0=-12 m /s -8 m /s =-20 m /s .则a =Δv Δt =-200.2 m /s 2=-100 m /s 2方向与原来运动方向相反.。
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)
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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。
高中物理--用打点计时器测速度练习(含答案)
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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.。
打点计时器练习(有答案)
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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答案BC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答案ABD3.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.平均速度答案AB4.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答案 A5.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 s答案ACD1.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答案ABD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答案(1)0.22 m/s(2)0.22 m/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=NT答案 C7.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________.答案变速运动51.35 cm/s8.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.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________.答案ABDEC8.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.________________________________________________________________________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:BECAD 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1-4-7答案0.10 m/s0.27 m/s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?答案(1)0.68 m/s(2)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(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?答案(1)105015(2)见解析(3)能35 km/h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?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.3.一物体做直线运动的图象如图1-4-3所示,则该物体()图1-4-3A.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相同B.先做加速运动,后做减速运动,速度方向相反C.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相同D.先做减速运动,后做加速运动,速度方向相反答案 A解析根据图象可知,物体速度先增大后减小,即先做加速运动,后做减速运动.由于图线在时间轴上方,速度方向都为正,方向相同,故选A正确.4.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.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.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.。
高一物理 实验 用打点计时器测加速度
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s 1 s 2 s 3 A B C D第十一讲 实验 用打点计时器测加速度姓名 班号【知识要点】一、实验目的:使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.二、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s 1、s 2、s 3……则有△s =s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=aT 2由上式还可得到:s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=3aT 2同理有:s 5-s 2=s 6-s 3= s 4-s 1=……=3aT 2可见,测出各段位移s 1、s 2 、s 3、s 4、 s 5、s 6……即可求出21413T s s a -= 22523T s s a -=…… 23633Ts s a -= 再算出a 1、a 2、 a 3……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、实验器材打点计时器,一端有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳.四、实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面.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.(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,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列小点.换上新纸带,重复实验三次.(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点.为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T =0.02×5=0.1s .在选好的开始点下面标明A ,在第六点下面标明B ,在第十一点下面标明C ,在第十六点下面标明D ,……,点A 、B 、C 、D……叫做计数点,如图所示.两个相邻计数点间的距离分别是s 1、s 2、s 3……(5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把并记录测量结果.(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值.注意:T =0.1s .求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度.小车做匀变速直线运动的加速度a =五、注意事项1.在安装仪器时,要注意让滑轮伸出桌面外;细绳应与木板平行;实验前要检查打点计时器是否安装良好,两根导线是否与低压电源4~6V 交流输出连接.如果用电火花计时器,并不需要使用低压电源.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏.2.选取纸带时,除了要求点迹清晰之外,还应看看相邻计数点间的距离之差△s 是否相等.如果在误差范围内△s 相等的,则可认为小车是做匀加速直线运动,可以选用这样的纸带.3.在分析纸带时,要仔细地数点子,给计数点标上号码.不要逐段测量各段的位移,应该用长刻度尺一次测量分段读数,读数时应读到毫米以下一位.别忘了相邻记数点间的时间间隔T=0.1s .六.打点计时器纸带的处理1.取点原则是:从打下的纸带中必须选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量位置取一个开始点A ,然后每5个点(或者说每隔4个点)如图所示,取一个计数点B 、C 、D 、E 、F ….这样每两个计数间的时间间隔为T =0.1s ,计算比较方便.2.从纸带读取长度的方法:读取长度利用毫米刻度尺.测出各点到A 点的距离,算出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6….由于毫米尺的最小刻度是mm ,读数时必须估读到0.1mm 位.3.利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法①利用打下的纸带求任一计数点对应的瞬时速度:v n =Ts s n n 21++. ②求打下的纸带的加速度,利用“逐差法”求a , 212345633)()(T s s s s s s a ⨯++-++=【典型例题】例1在测定匀变速直线运动的加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( ) A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点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例2关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )A.打点记时器一般使用4V~6V的直流电源.B.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面.C.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.D.最好在接通电源的同时,放开小车.例3 下面是几个同学打出的几条纸带,关于纸带所对应的运动情况正确的是(计数点按打点的先后顺序编号).( )A.甲、丁图表示物体作匀速运动B.丙图表示物体作减速运动C.乙图中若s6-s5=s5-s4=s4-s3=s3-s2=s2-s1,则物体作匀变速运动D.乙图中若Δs恒定,且s1=Δs/2,则表示物体作初速为零的匀加变直线运动例4 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐,求:(1)打点计时器在打B、D、F各点时物体的瞬时速度v B=、v D=、v F=.(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏,理由是:.例5 在用打点计时器测匀加速直线运动加速度的实验中,在纸带上取得连续清晰的7个点,用刻度尺测得各点与第1点的距离如下:则该运动物体的加速度a=___________m/s2.(所用交流电源频率为50 Hz)例6 如图所示,纸带上A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,由图可知纸带的加速度等于,在打D点时纸带的速度为.(图中表示各计数点与第一个点的距离)例7 图为“用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,将直尺靠在纸带边,零刻线与纸带上某一点0对齐.由0到1、2、3……点的距离分别用d1、d2、d3……表示,测量出d1、d2、d3……的值,填入表中.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.加速度大小a=__________m/s2,方向____________,小车在点3时的速度大小v3=_________m/s.【经典练习】1.如图所示,是实验时得到的一条纸带,每两个相邻点时间间隔为0.02秒,则由图中给定数据可求得小 车运动的加速度为__________m/s 2.2.如图所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从O 点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测得s 1=5.18cm ,s 2=4.40cm ,s 3=3.62cm ,s 4=2.78cm ,s 5=2.00cm ,s 6=1.22cm .已知交流电源的频率为50Hz ,则:(1)相邻两记数点间的时间间隔为 s(2)物体的加速度大小a = m/s 2,方向 (填A →B 或B →A ).(3)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小v 3= m/s ,方向 (填A →B 或B →A )3.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片.如果拍摄时每隔2 s 曝光一次,轿车车身总长为4.5 m ,那么这辆轿车的加速度约为( ).A .1 m /s 2B .2 m /s 2C .3 m /s 2D .4 m /s 24.利用打点计时器研究一个约1.4m 高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘窗底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图所示,数据如表格所示.纸带中AB 、BC 、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s ,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v 平均.可以将v 平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v .(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t 图线.(2)AD 段的加速度为 m/s 2,AK 段的平均速度为 m/s .第十一讲实验用打点计时器测加速度(作业)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,图为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、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm).由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.2.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D是任选的第一点,D11和D21是第11点和第21点,若加速度是10cm/s2,则该计时器的打点频率是( )A.10Hz B.20Hz C.30Hz D.40Hz3.由打点计时器打出的纸带,经标出计数点ABC……,并量出连续相等时间间隔的位移SⅠSⅡSⅢ……后,如图所示.其中O为起始点(打点计时器打下的第一个点),由纸带所示数据可计算出以下各量中哪几个量( )A.由A点到G点纸带运动的时间B.由A点到G点纸带运动的平均速度VC.纸带运动的加速度D.纸带通过C点的速度4.下图是“研究匀变速直线运动”实验中,利用打点计时器所得的打点的纸带,A、B、C……是计数点,相邻计数点对应的时间间隔是T,对应的距离依次是s1、s2、s3……(1)下列计算加速度的计算式中正确的有________.(A)223 T ss a -=(B)235 2T ss a -=(C)21 2568Ts sssa--+=(D)21 2434Ts sssa--+=(2)下列计算打D点时的速度的表达式中正确的有________,(A)T ss vD243+=(B)Ts sssvD44 32 1+ ++ =(C)T ss vD1 6-=(D)Ts sssvD45 43 2+ ++ =5.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,使用打点计时器进行相关测量,实验中得到一条纸带如图,0,1,2,…是选用的计数点,每相邻的两计数点间还有3个打出的点未画出.图中还画出了用米尺进行测量的情况.读出图中各测量点的读数.0:________,1:________,3:________,4:________.由图中数据能求出的物体的加速度为________m/s2.6.某小车在做变速直线运动时,(1)在实验纸带上选取若干计数点、其计数周期为T,小车在任意两个连续计数周期里位移差均为 s、则小车做____________运动,加速度a=________.(2)某次实验纸带记录如图所示,根据图中标出的数据,可以判定物体做________运动,图中从A点开始,每打5个点取一个计数点,则物体的加速度为________米/秒2,其中D点对应的速度为________米/秒7.利用打点计时器测定物体做匀加速直线运动的加速度,某次实验取得的纸带记录如图所示.电源频率是50Hz,图中所标的是每隔5个打点间隔所取的计数点,则相邻计数点间的时间间隔是T=________s.由图中给出数据计算加速度的公式是a=________,代入数值求得加速度的计算值为________m/s2.。
高一物理 实验 用打点计时器测加速度
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s 1 s 2 s 3 A B C D第十一讲 实验 用打点计时器测加速度姓名 班号【知识要点】一、实验目的:使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.二、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s 1、s 2、s 3……则有△s =s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=aT 2由上式还可得到:s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=3aT 2同理有:s 5-s 2=s 6-s 3= s 4-s 1=……=3aT 2可见,测出各段位移s 1、s 2 、s 3、s 4、 s 5、s 6……即可求出21413T s s a -= 22523T s s a -=…… 23633Ts s a -= 再算出a 1、a 2、 a 3……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、实验器材打点计时器,一端有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳.四、实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面.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.(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,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列小点.换上新纸带,重复实验三次.(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点.为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T =0.02×5=0.1s .在选好的开始点下面标明A ,在第六点下面标明B ,在第十一点下面标明C ,在第十六点下面标明D ,……,点A 、B 、C 、D……叫做计数点,如图所示.两个相邻计数点间的距离分别是s 1、s 2、s 3……(5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把并记录测量结果.(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值.注意:T =0.1s .求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度.小车做匀变速直线运动的加速度a =五、注意事项1.在安装仪器时,要注意让滑轮伸出桌面外;细绳应与木板平行;实验前要检查打点计时器是否安装良好,两根导线是否与低压电源4~6V 交流输出连接.如果用电火花计时器,并不需要使用低压电源.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏.2.选取纸带时,除了要求点迹清晰之外,还应看看相邻计数点间的距离之差△s 是否相等.如果在误差范围内△s 相等的,则可认为小车是做匀加速直线运动,可以选用这样的纸带.3.在分析纸带时,要仔细地数点子,给计数点标上号码.不要逐段测量各段的位移,应该用长刻度尺一次测量分段读数,读数时应读到毫米以下一位.别忘了相邻记数点间的时间间隔T=0.1s .六.打点计时器纸带的处理1.取点原则是:从打下的纸带中必须选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量位置取一个开始点A ,然后每5个点(或者说每隔4个点)如图所示,取一个计数点B 、C 、D 、E 、F ….这样每两个计数间的时间间隔为T =0.1s ,计算比较方便.2.从纸带读取长度的方法:读取长度利用毫米刻度尺.测出各点到A 点的距离,算出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6….由于毫米尺的最小刻度是mm ,读数时必须估读到0.1mm 位.3.利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法①利用打下的纸带求任一计数点对应的瞬时速度:v n =Ts s n n 21++. ②求打下的纸带的加速度,利用“逐差法”求a , 212345633)()(T s s s s s s a ⨯++-++=【典型例题】例1在测定匀变速直线运动的加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( ) A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点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例2关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )A.打点记时器一般使用4V~6V的直流电源.B.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面.C.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.D.最好在接通电源的同时,放开小车.例3 下面是几个同学打出的几条纸带,关于纸带所对应的运动情况正确的是(计数点按打点的先后顺序编号).( )A.甲、丁图表示物体作匀速运动B.丙图表示物体作减速运动C.乙图中若s6-s5=s5-s4=s4-s3=s3-s2=s2-s1,则物体作匀变速运动D.乙图中若Δs恒定,且s1=Δs/2,则表示物体作初速为零的匀加变直线运动例4 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐,求:(1)打点计时器在打B、D、F各点时物体的瞬时速度v B=、v D=、v F=.(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏,理由是:.例5 在用打点计时器测匀加速直线运动加速度的实验中,在纸带上取得连续清晰的7个点,用刻度尺测得各点与第1点的距离如下:则该运动物体的加速度a=___________m/s2.(所用交流电源频率为50 Hz)例6 如图所示,纸带上A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,由图可知纸带的加速度等于,在打D点时纸带的速度为.(图中表示各计数点与第一个点的距离)例7 图为“用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,将直尺靠在纸带边,零刻线与纸带上某一点0对齐.由0到1、2、3……点的距离分别用d1、d2、d3……表示,测量出d1、d2、d3……的值,填入表中.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.加速度大小a=__________m/s2,方向____________,小车在点3时的速度大小v3=_________m/s.【经典练习】1.如图所示,是实验时得到的一条纸带,每两个相邻点时间间隔为0.02秒,则由图中给定数据可求得小 车运动的加速度为__________m/s 2.2.如图所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从O 点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测得s 1=5.18cm ,s 2=4.40cm ,s 3=3.62cm ,s 4=2.78cm ,s 5=2.00cm ,s 6=1.22cm .已知交流电源的频率为50Hz ,则:(1)相邻两记数点间的时间间隔为 s(2)物体的加速度大小a = m/s 2,方向 (填A →B 或B →A ).(3)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小v 3= m/s ,方向 (填A →B 或B →A )3.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片.如果拍摄时每隔2 s 曝光一次,轿车车身总长为4.5 m ,那么这辆轿车的加速度约为( ).A .1 m /s 2B .2 m /s 2C .3 m /s 2D .4 m /s 24.利用打点计时器研究一个约1.4m 高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘窗底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图所示,数据如表格所示.纸带中AB 、BC 、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s ,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v 平均.可以将v 平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v .(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t 图线.(2)AD 段的加速度为 m/s 2,AK 段的平均速度为 m/s .第十一讲实验用打点计时器测加速度(作业)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,图为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、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm).由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.2.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D是任选的第一点,D11和D21是第11点和第21点,若加速度是10cm/s2,则该计时器的打点频率是( )A.10Hz B.20Hz C.30Hz D.40Hz3.由打点计时器打出的纸带,经标出计数点ABC……,并量出连续相等时间间隔的位移SⅠSⅡSⅢ……后,如图所示.其中O为起始点(打点计时器打下的第一个点),由纸带所示数据可计算出以下各量中哪几个量( )A.由A点到G点纸带运动的时间B.由A点到G点纸带运动的平均速度VC.纸带运动的加速度D.纸带通过C点的速度4.下图是“研究匀变速直线运动”实验中,利用打点计时器所得的打点的纸带,A、B、C……是计数点,相邻计数点对应的时间间隔是T,对应的距离依次是s1、s2、s3……(1)下列计算加速度的计算式中正确的有________.(A)223 T ss a -=(B)235 2T ss a -=(C)21 2568Ts sssa--+=(D)21 2434Ts sssa--+=(2)下列计算打D点时的速度的表达式中正确的有________,(A)T ss vD243+=(B)Ts sssvD44 32 1+ ++ =(C)T ss vD1 6-=(D)Ts sssvD45 43 2+ ++ =5.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,使用打点计时器进行相关测量,实验中得到一条纸带如图,0,1,2,…是选用的计数点,每相邻的两计数点间还有3个打出的点未画出.图中还画出了用米尺进行测量的情况.读出图中各测量点的读数.0:________,1:________,3:________,4:________.由图中数据能求出的物体的加速度为________m/s2.6.某小车在做变速直线运动时,(1)在实验纸带上选取若干计数点、其计数周期为T,小车在任意两个连续计数周期里位移差均为 s、则小车做____________运动,加速度a=________.(2)某次实验纸带记录如图所示,根据图中标出的数据,可以判定物体做________运动,图中从A点开始,每打5个点取一个计数点,则物体的加速度为________米/秒2,其中D点对应的速度为________米/秒7.利用打点计时器测定物体做匀加速直线运动的加速度,某次实验取得的纸带记录如图所示.电源频率是50Hz,图中所标的是每隔5个打点间隔所取的计数点,则相邻计数点间的时间间隔是T=________s.由图中给出数据计算加速度的公式是a=________,代入数值求得加速度的计算值为________m/s2.。
高一物理--实验1 打点计时器(含答案)
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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。
高中物理打点计时器考点大全及常见典型考题
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⾼中物理打点计时器考点⼤全及常见典型考题第⼆讲打点计时器的使⽤实验⼀⽤打点计时器测速度1.要点概览⑴电磁打点计时器和电⽕花计时器的构造及⼯作原理;⑵打点计时器的使⽤⽅法及测瞬时速度的⽅法;⑶⽤v-t图像进⾏数据分析。
2.内容详解⑴电磁打点计时器和电⽕花计时器①⽤途:计时仪器,同时记录不同时刻的位置,进⽽可测量各点间的距离(物体位移)②电源:交流电③电压:电磁打点计时器⼯作电压6V以下;电⽕花计时器⼯作电压220V④打点周期:0.02s(频率50Hz)⑵使⽤打点计时器的步骤①将纸带穿过限位孔,固定打点计时器;②先开启电压,然后拉动纸带运动,纸带上打出⼀系列的点,随即关闭电源;③取下纸带,选择⽐较清晰的⼀段,计算某两点间的时间间隔,测量两点间距离。
⑶瞬时速度的测量思想⽅法:⽤某段时间内的平均速度粗略代表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,这种描述⽅法越准确。
⽰例:如图,测量出包括E 点在内的D 、F 两点间的位移Δx 和时间Δt ,算出纸带在这两点间的平均速度v =tx ??,⽤这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度。
tx ??可以⼤致表⽰E 点的瞬时速度,D 、F 两点离E 点越近,算出的平均速度越接近E 点的瞬时速度。
然⽽D 、F 两点距离过⼩则测量误差增⼤,应该根据实际情况选取这两个点。
⑷⽤v-t 图像进⾏数据分析①建⽴直⾓坐标系:横轴——时间t (s );纵轴——速度v (m/s)②描点:利⽤所测数据计算瞬时速度,选择合适的单位长度,在坐标纸上描点。
③连线:⽤平滑曲线将描的点连接起来。
④v-t 图像:描述速度随时间的变化关系。
3.例题剖析如图所⽰,表⽰⽤毫⽶刻度尺测量打点计时器打出的⼀条纸带的数据情况,由此可知纸带做运动。
纸带在A、B间的平均速度为m/s,纸带在A、C间的平均速度为m/s。
解析:要判断物体的运动状态,则要看各段时间内平均速度的关系。
由于各段时间相等,则从相等时间内的位移⽅⾯分析,也能看出物体是怎样运动的。