高一物理讲用打点计算器测速度、加速度
用打点计时器测加速度
t/10-1s
• 4、根据打点的纸带判断纸带的运动性质：
等间距——匀速直线运动；
不等间距——变速直线运动；
相邻两间距的距离之差相等——匀变速直线运动
电磁打点计时器使用的电源是： A 4v~6v的交流电源
A
B 4v~6v的直流电源
C 220v的交流电源
D 高压直流电源
• 用打点计时器研究纸带的运动规律时， 在拉动纸带和合上电源开关两个操作中， 应当先进行的操作是： A 先拉动纸带
v v vt a vt v0
2
t
Δx
D
F
0.06s
1、计时器：
（1）电磁打点计时器；4v~6v交流电，电磁铁
（2）电火花计时器：220v交流电，火花放电
2、打点计时器相邻两打点的间隔时间：
T=0.02s
f=50Hz，
3、作用（1）测时间
（2）测位移
（3）研究纸带运动—物体运动
练习使用打点计时器
B 先合上开关 C 拉动纸带和合上开关同时进行 D 先进行哪个操作都可以
B
• 图示为某次实验打出的纸带，电源的频 率为50Hz，由图可知，A、B两点对应 的时间间隔为______s，纸带运动在 A—〉B的路程上的平均速度___m/s。
A
B
20cm
•
0.1；2
课堂小结：
1、计时器的结构和名称。 2、计时器的使用。 3、纸带的打印点和测量点 3、根据Байду номын сангаас带测量平均速度和瞬时速度的方法 4、实验数据的记录和处理方法 5、v-t图的物理意义
实验：利用打点计时器测量匀 变速直线运动的加速度
汉滨高中 朱崇选
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打点计时器注意事项和公式总结
打点计时器测速度和加速度（重力加速度）实验注意事项以及公式推导
根据实验，测量出实验数据：
涉及到的公式
1 某一点的速度V=(S1+S2)/2T
2 加速度求解公式：逐差法
任意相邻两段计数点距离如果是相邻情况，那么m-n=1 3根据图象求解加速度
注意事项：
1.开始要把小车或物体停在打点计时器处，再让小车运动，以便在只带上打下足够的点
2.先接通电源，再放开小车，为的是打点计时器工作稳定以后，打点更清晰
3.选择点迹清晰的纸袋，在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点，并做好标记供分析使用
4.将打完点的纸带放在水平桌面上，用米尺测量任意计数点到基准点之间的距离
5.小车的加速度适当大些，这样可以减少长度测量上带来的误差，一般是50cm上取7-8个清晰的点
6.纸袋运动时，不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
7.若让小车在水平方向上运动，应该适当的增加一点地面与木板之间的夹角，为了抵消小车运动时与地面的摩擦力而带来的误差
8.一般情况下为了减少仪器误差，都是用电火花打点计时器。
实验1.用打点计时器测速度 计算加速度
学点2 用打点计时器测量瞬时速度
⑴电磁打点计时器和电火花计时器的结构和原理。 ⑵练习使用打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。 ⑶用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤： ①把打点计时器固定在桌子上。 ②按照说明把纸带装好。 ③启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一系列的点。 随后立即关闭电源。 ④取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔0.1 s，即每５个 点取１个“测量点”标出０，１，２，„，５，如图1-4-3所示。
打点计时器是利用在纸带上所打出的点计时的，由于打点 计时器每隔相同的时间（即打点周期T）打一次点，所以，只 要在纸带上做出从某打点A到另一打点B间的间隔数n，就可 以知道A→B的时间为t=nT。
压交流电源，它每隔一个周期打一个点，因此纸带上的两个点之间的时 间间隔为交流电的周期，使用打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写 纸套在定位轴上，打点时要先接通电源再让纸带运动。 1
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： A、B、D、E、C ⑴在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________ 。 A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关，进行打点 ⑵在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________ 纸盘轴 上， 墨粉纸盘 还要检查_____________ 是否夹在纸带之间。
（1）
图1-4-6
ห้องสมุดไป่ตู้（2）
【例3】在研究物体做变速直线运动的实验中，根据实验数据算出了物 体在各不同时刻的瞬时速度如下表 ⑴画出物体的v－t图象。 ⑵若０到１两测量点间距离Δx=5.6 cm,试求出t=0.06 s时的瞬时速度。
高考物理实验1、打点计时器测量物体的加速度-L
高考物理实验1、打点计时器研究匀变速运动【一】实验练习使用打点计时器【实验目的】练习使用打点计时器；学习利用打在纸带上的点研究物体的运动。
【实验原理】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作电压为4～6V。
当频率f=50Hz时，每隔0.02s打一次点。
（电火花计时器使用220V交流电源）当运动物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点既记录了发生这些位移所用的时间，也记录了运动物体的位置。
这就给我们定量地研究物体的运动情况提供了方便和可能，计时器的构造如图。
(1)电磁打点计时器(如图) (2)电火花计时器(如图)【实验器材】电磁打点计时器、纸带、复写纸、导线、低压交流电源、刻度尺。
【实验步骤】(1)把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面；(2)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另外一端分别接到低压交流电源(4～6v 的交流电)的两个接线柱上。
(3)打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点。
(4)取下纸带，从能看得清的点数起，如果共有N个点，点的间隔数就为N-1个，这段纸带记录的时间：t=0.02s×(N-1)。
(5)用刻度尺测量位移：从开始计时的点起到最后一个点间的距离S。
(6)利用ν=s测量平均速度t(7)在纸带上打出连续的6个点，分别标上记号0，1，2，3，4，5。
相邻的两个点间的距离为S1，S2，S3，S4，S5，若S1=S2=S3=S4=S5，则拉动纸带做匀速直线运动，若不相等则做变速直线运动。
【注意事项】①电磁打点计时器使用的电源是4～6v交流电源；电火花计时器电源220V交流电源；②先接通电源，后释放纸带；③区分直接打的点与计数点。
实验一、研究匀变速直线运动【实验目的】1.掌握应用纸带数据判断物体是否做匀变速直线运动的方法。
2.应用纸带的数据测定匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。
高一物理打点计时器公式
高一物理打点计时器公式打点计时器是物理实验中常用的一种仪器，用于测量物体运动的时间。
在高一物理学习中，我们常常会遇到打点计时器的使用，因此了解打点计时器的原理和相关公式是非常重要的。
打点计时器的工作原理是通过红外线传感器来检测物体通过的时间间隔。
当物体经过红外线传感器时，会遮挡住红外线，从而使传感器感应到光的变化。
打点计时器会记录下物体通过传感器的时间，从而得出物体的速度、加速度等相关信息。
打点计时器的公式主要包括以下几个方面：1. 时间间隔公式：打点计时器用来测量物体通过的时间间隔，时间间隔公式可以表示为Δt = t2 - t1，其中Δt表示时间间隔，t2表示物体通过传感器的结束时间，t1表示物体通过传感器的起始时间。
通过测量时间间隔，我们可以计算出物体的速度、加速度等运动参数。
2. 平均速度公式：在实验中，我们常常需要测量物体的平均速度。
平均速度公式可以表示为v = Δx / Δt，其中v表示平均速度，Δx 表示物体通过传感器的距离，Δt表示物体通过传感器的时间间隔。
通过测量距离和时间间隔，我们可以计算出物体的平均速度。
3. 加速度公式：在某些实验中，我们还需要测量物体的加速度。
加速度公式可以表示为a = Δv / Δt，其中a表示加速度，Δv表示物体速度的变化量，Δt表示时间间隔。
通过测量速度的变化和时间间隔，我们可以计算出物体的加速度。
4. 自由落体公式：在研究自由落体运动时，我们常常会用到自由落体公式。
自由落体公式可以表示为h = 1/2gt^2，其中h表示自由落体的高度，g表示重力加速度，t表示物体下落的时间。
通过测量物体下落的时间，我们可以计算出物体的下落高度。
除了上述公式外，打点计时器的使用还需要注意一些实验技巧和注意事项。
首先，我们要保证打点计时器的传感器正常工作，确保传感器对物体通过的检测准确无误。
其次，我们要合理安排物体通过传感器的距离和时间间隔，以保证实验数据的准确性和可靠性。
打点计时器求瞬时速度、加速度的处理方法
打点计时器求瞬时速度、加速度的处理方法计时器是测量时间的仪器，可以用来计算物体的运动速度和加速度。
当我们知道一个物体的位移随时间的变化关系时，就可以通过计时器来计算速度和加速度。
瞬时速度指的是物体在某个瞬间的速度，可以通过计时器来近似计算。
计时器通过测量两个时间点之间物体的位移，然后除以时间的差值，可以得到物体的平均速度。
当时间间隔足够小的时候，平均速度将趋近于瞬时速度。
因此，为了计算瞬时速度，我们可以使用计时器测量连续的时间间隔，并计算每个时间间隔内的平均速度。
然后取这些平均速度的极限值，即可得到瞬时速度。
举例来说，假设我们想计算一个物体在某一时刻的瞬时速度。
我们可以在该时刻的前一段时间内进行多次计时，并记录每次计时的位移和时间。
然后，根据位移和时间的关系，计算每个时间间隔内的平均速度。
最后，取这些平均速度的极限值，就可以得到物体在该时刻的瞬时速度。
加速度是速度随时间的变化率，可以通过计时器来计算。
加速度可以定义为单位时间内速度的变化量。
因此，为了计算加速度，我们可以使用计时器测量连续的时间间隔，并计算每个时间间隔内的速度变化。
然后，根据时间间隔和速度变化的关系，计算加速度。
举例来说，假设我们想计算一个物体的加速度。
我们可以在连续的时间间隔内进行多次计时，并记录每次计时的速度和时间。
然后，根据速度和时间的关系，计算每个时间间隔内的速度变化。
最后，根据时间间隔和速度变化的关系，计算加速度。
为了提高计算的准确性，我们可以增加计时的频率和减小时间间隔。
通过增加计时的频率，我们可以测量更多的时间间隔，从而获得更多的数据点来计算速度和加速度。
通过减小时间间隔，我们可以获得更小的瞬时速度和加速度的近似值，从而提高计算的准确性。
此外，还可以使用更先进的计时器来进行速度和加速度的计算。
现代计时器常常具有更高的精度和更多的功能，可以提供更准确的时间测量结果。
例如，数字计时器可以提供更精确的时间显示，同时还可以记录多个数据点，方便计算速度和加速度。
高中物理：用打点计时器测加速度不必应用逐差法
高中物理：用打点计时器测加速度不必应用逐差法在探究加速度与力、质量的关系实验中，要解决的主要问题之一是怎样测量加速度，方案有多种，常用打点计时器测运动物体的加速度。
在运动物体上安装一条纸带，让纸带穿过打点计时器的限位孔，根据纸带上打出的点来测量加速度。
处理纸带数据时，许多资料中介绍了运用逐差法来计算加速度，笔者经过分析验证，认为没有必要应用逐差法。
一、关于ΔS =aT 2的推导在匀变速直线运动中，若用ΔS 表示连续相等的时间T 内位移差， 则有ΔS =aT 2。
如图1所示由2021aT t V X +=得：21022023021020121()21(2)21[(2)]21[(1)]2n n S V T aT S V aT T aT S V a T T aT S V n aT T aT S V n aT T aT -=+=++=++=+-+=+-+由此可得S 2-S 1= aT 2 , S 3-S 2= aT 2 , S n -S n-1= aT 2即ΔS =aT 21s 2s 3s 4s0vT T T T 图1二、关于为什么要用逐差法的观点 如图2所示纸带：由ΔS=aT 2得： 232435465211234522222Sa T S S S S S S S S S Sa a a a a T T T T T ∆=-----=====，，，，可得加速度的平均值：21625624523422321254321555T S S T S S T S S T S S T S S T S S a a a a a a -=-+-+-+-+-=++++=这种求ā的方法只用了S 1、S 6两个数据，而S 2、S 3、S 4、S 5在计算过程中均被消去了，所以丢失了多个数据，并失去了正负偶然误差相互抵消的作用，算出的ā值误差较大，这种方法不可取。
若把S 1、S 2、S 3、S 4、S 5 、S 6分成S 1、S 2、S 3和S 4、S 5 、S 6两组，则有 S 4-S 1=（S 4-S 3）+（S 3-S 2）+（S 2-S 1）=3 a T 2写成S 4-S 1=3 a 1T 2，同理S 5-S 2=3 a 2T 2，S 6-S 3=3 a 3T 2，故526341123222333S S S S S S a a a T T T ---===，， 从而，()()232165423622521**********T S S S S S S T S S T S S TS S a a a a ++-++=-+-+-=++=这种计算加速度平均值的方法叫做逐差法。
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。
高一物理必修一实验用打点计时器测速
通过观察速度-时间图像的形状和趋势，可以分析物体的运动状态和 加速度等物理量。
误差来源及减小方法
打点计时器误差
由于打点计时器的精度和稳定性等因素，会导致测量结果 的误差。可以通过使用高精度、稳定性好的打点计时器来 减小误差。
系统误差
由于实验原理、实验装置等因素引起的误差。可以通过改 进实验原理、优化实验装置等方法来减小系统误差。
理规律的认识。
03
实验方法的改进
除了使用打点计时器进行测速实验外，还可以采用其他实验方法，如光
电门测速、频闪照相等。这些实验方法各有优缺点，可以根据实际情况
进行选择和改进。
改进意见或建议
提高打点计时器的精度
加强实验操作规范
增加实验数据处理环节
拓展实验内容
为了减小实验误差，可以采用 更高精度的打点计时器进行实 验。同时，在实验过程中要注 意对打点计时器进行校准和调 整，确保其准确性和稳定性。
。
测量点距
使用测量工具（如直尺或卡尺） 测量相邻点之间的距离，并记录
数据。
多组数据记录
为了减小误差和提高精度，需要 重复实验多次，并记录多组数据
。
数据处理技巧
计算平均速度
根据测量的点距和对应的时间间隔，可以计算出物体在相邻两点间 的平均速度。
绘制速度-时间图像
以时间为横轴，速度为纵轴，将计算出的平均速度绘制成速度-时 间图像。
2. 将物体固定在打点计时器的滑块上，并调整至初始位置。
实验总结回顾
3. 打开打点计时器，使物体自由下落 ，并记录下落时间和位移。
4. 根据实验数据计算物体的平均速度 和瞬时速度。
实验结果：通过打点计时器测量得到了 物体在不同时间段的平均速度和瞬时速 度，验证了速度的计算公式，并加深了
人教版高中物理必修一第5讲：实验：用打点计时器研究匀变速直线运动(教师版).docx
实验：用打点计时器研究匀变速直线运动&大脑体操）爲作业完成情况），占教学目标）1.了解打点计时器的使用规则；2.常握匀变速直线运动的两个重要推论；3.掌握用打点计时器测算速度和加速度的方法;1•固定打点计时器：将打点计吋器纸带限位器与长木板纵轴位置对齐，使纸带、小车拉线和定滑轮在一条直线上。
2•会用复写纸调节片：安装复写纸时，先将复写纸调节片向外拉出，将复写纸圆片孔套在复写纸定位销上，向里推调节片，可调节复写纸的位置。
3•将纸带穿过限位孔，从复写纸下穿过压纸框，从另一侧限位框穿出。
4.电源是50Hz、4・6V的交流电。
开启电源等待l・2s再由小车拖动纸带。
纸带打完后立即切断电源，这样做可以避免因线圈发热而导致损坏。
打点计时器常见故障以及可能原因:现象可能原因打点不清晰振针过高；电压太低，振幅小：复写纸用得太久；永磁体磁性不足；振片不在永磁体屮央。
打的不是是短线振针过低；一.打点计时器的使用圏141电磴扌］点计时需正总冲输出扭皮电源捕弘见带rHE 14-2电火花「苛器所加电压太高，振幅过大：打直线或无点所加的电源为直流电源打双点振针松动二、用打点计时器计算匀变速直线运动某点瞬时速度的方法利用匀变速直线运动的推论：中间时刻瞬时速度等于该段平均速度，即三、用打点计时器计算匀变速直线运动加速度的方法利用匀变速直线运动的推论：相邻相等时间间隔的位移差相等：Ax=aT2为了精确，我们要多测量取平均值，所以如果有四小段位移，用a-（X4+X ffi+X1）,如有六小段四、实验要点：1•先打点，后运动。
即一定要先接通电源，待打点稳定后，再释放物体进行运动；2.电源一般都是50Hz,所以每两点I'可的时间I'可隔是0.02s,可绝大多数的题，都会“每隔4点取一点”，或者''每5点取一点”，或者“图中每两点之间有四点未画出”等，所以用来计算的吋间间隔T 一般是0.02sx5=0.1So◎特色讲解）类型一：利用匀变速直线运动的两个推论测算速度和加速度。
高一物理知识点打点计时器
高一物理知识点打点计时器高一物理知识点——打点计时器打点计时器是一种常用的测量器具，在物理实验和其他科学研究领域广泛应用。
它能精确测量物体在运动过程中的时间，并通过记录物体通过的标记点来计算速度等相关物理量。
本文将介绍打点计时器的原理、使用方法以及相关的物理知识点。
一、打点计时器的原理打点计时器基于物体通过一系列标记点的时间间隔来测量物体的速度。
其工作原理主要有以下几个方面：1. 标记点：通过在物体运动轨迹上设置等间隔的标记点，例如细小的孔或者粘贴的小纸片，以便物体通过时能够进行记录。
2. 计时器：打点计时器通常采用电子计时器，能够精确计时物体通过标记点的时间间隔。
3. 电路连接：打点计时器中的电路系统会检测物体通过标记点产生的信号，并触发计时器开始计时。
二、使用方法使用打点计时器进行物理实验或者其他测量时，需要按照以下步骤进行操作：1. 准备工作：选取适合的标记点，并将其安装在物体的运动轨迹上。
确保标记点之间的间距相等且稳定。
2. 连接电路：将打点计时器的电路系统连接到标记点上，确保能够准确地检测到物体通过标记点时的信号。
3. 启动计时器：将物体置于起始位置，并启动打点计时器的计时功能。
同时，物体开始运动，经过标记点。
4. 记录数据：当物体通过标记点时，计时器会记录下时间间隔。
重复进行多次实验，收集足够的数据。
5. 分析数据：根据记录的时间间隔数据，可以计算出物体的平均速度、加速度等相关物理量，并进行进一步的数据分析。
三、相关物理知识点使用打点计时器进行实验涉及的物理知识点主要有以下几个：1. 速度：通过打点计时器测量物体通过标记点的时间间隔，可以计算出物体的平均速度。
速度的单位为米每秒（m/s）。
2. 加速度：如果物体在运动过程中速度发生改变，可以利用打点计时器测量不同时间间隔下的速度并计算出加速度。
加速度的单位为米每平方秒（m/s²）。
3. 平均速度：通过计算多个时间间隔下物体通过的标记点来得到平均速度，可以消除实验误差，提高测量结果的准确性。
人教版高一物理用打点计时器测速度和加速度课件
本节学习内容 三、打点计时器的原理和使用 1、电磁打点计时器 （1）构造： （2）电源参数：工作电压：交流4V-6V 频率：50Hz，每隔0.02s打一次点 （3）工作原理：通入线圈电流周期性变化，使振片周期性振动打点的时间 间隔，与交流电的周期相同。 (4)使用：①用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的上面.通电,振片带动振 针打点.若纸带运动,其上就会留下一行小点. ②如由物体带动纸带运动,物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离,运 动时间可由该距离上点痕的数目计算.
②电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力较小,此电磁打点计时器 实验误差小.打在纸带上的点记录了纸带的运动时间和运动情况,如果把物 体跟纸带连在一起,纸带上的点就相应地表示了物体运动的相关信息.从而 研究物体的运动情况.
四、打点计时器的作用 1、记录时间(电源频率50Hz，每隔0.02秒打一个点) 2、记录位移 3、研究纸带→研究物体运动 4、根据纸带分析物体运动情况并能计算平均速度. (1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为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=Δx/Δt求出在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.
用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到 一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数 点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4 两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为 0.3 m／s。 若小车做的是匀加速直线运动，则小车的加速度为__0_._6__m/s2 。
利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
实验目的：测量匀变速直线运动的加速
实验原理：匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度跟这段时间中间时刻瞬时速度相等 实验仪器：电火化计时器、小车、交流电源、刻度尺、纸带 实验步骤：
1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，把打点计时器固定在长木板上，并连接好电路 2．把纸带穿过打点计时器，固定在小车的后面
3．靠在计时器处，先接通电源、打开开关然后释放小车
4．根据打点时间间隔T=0。
02 s 。
每5个时间间隔取一个计数点分别量出 t/2=v 算出2、3、4、5各点的瞬时速度 5．画v —t 图像求加速度 数据处理：
由图线上相距较远的点所对应的速度、时间，用公式a =△v/△t 算出加速度。
实验结果：良好 教学目标：
1． 让学生初步养成良好的实验习惯 2． 积极动手完成实验 3． 处理好实验报告
重点：学会使用打点计时器 难点：用v —t 图像求加速度
t/x10-1
s
5。
高一物理 实验 用打点计时器测加速度
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．。
实验：用打点计时器测量物体的速度和加速度
Ⅰ.课堂导入考点分析：(1)考查重点：利用打点计时器测出物体运动速度，得到v-t图像，从而分析物体运动情况。
(2)2016高考考向前瞻：运动图像。
考查从图线斜率、面积、正负等判断物体的运动情况，并近而延伸至对受力和功能关系的综合分析。
Ⅱ.同步讲解一、要点提纲:打点计时器1. 仪器介绍打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。
纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。
②这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。
（3）．两种打点计时器异同比较实验一：用打点计时器测速度1.根据平均速度定义式,当很小时，可以认为表示t时刻的瞬时速度。
2.下图所示为用打点计时器打出的一条纸带，相邻两点间的时间间隔为T，则A,B,C三点对应的速度为:3.纸带的处理①判断物体的运动规律②计算变速直线运动中某段的平均速度纸带在某段时间内的平均速度[试一试]下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条（）解析：选A。
由于打点计时器打点的时间间隔相等，在打下相同个数点的过程中，所用的时间相同，而纸带A 的位移最大，所以纸带A的平均速度最大。
③用打点计时器测量瞬时速度D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。
然而D、F两点过小则测量误差增大。
应该根据实际情况选取这两个点。
1.打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.(保留两位有效数字)解析：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s．AC间的距离为14 mm＝0.014 m，AD间的距离为25 mm＝0.025 m.由公式得：m/s＝0.35 m/s，＝m/s＝0.42 m/s.B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案：0.350.420.354.用图象表示速度通过对纸带的计算，我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度，如表1，要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于v-t图象（见下图）。
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4.一物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a1 ，经时间t后做匀减速直线运动，加速度的大小为a2，再经过 时间t回到出发点，则a1：a2应为( A. 1：1 B. 1：2 )
C. 1：3
D. 1：4
5.一物体沿直线由静止开始以加速度a1做匀加速直 线运动，前进s1后立即以加速度a2做匀减速直线运 动，又前进s2而静止。已知s1>s2，则下列说法正确 的是( )
Vn xn xn 1 2T
2.由纸带求物体运动的瞬时速度的方法
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，并连好电路
x t
a a1 a2 a3 3
t
x
知识点2、数据处理
1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 如图所示，A、B、C、D、„为时间间隔相等的各计数点 ，x1、x2、x3、„为相邻两计数点间的距离，若Δ x＝x2
－x1＝x3－x2＝„＝常数，即若两连续相等的时间间隔里
的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变 速直线运动.
A.物体分别通过s1、s2两段路程的平均速度相等
B.物体分别通过s1、s2两段路程中点时的速度相等 C.物体分别通过s1、s2两段路程所用的时间相等
D.两个加速度的大小关系是a2>a1
6.一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线
运动，A、B是运动过程中经过的两点。已知汽车
经过A点时的速度为1m/s，经过B点时的速度为 7m/s。则汽车从A到B的运动过程中，下列说法正 确的是
对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优 推论法(Δ x＝at2) 先考虑用Δ x＝at2求解
3、对于多运动阶段问题的分析要注意以下几点： (1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶
段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程。
(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定 的已知量、待求未知量以及中间量。
x1 9cm
的瞬时速度为 v＝ ______m/s 。 0 1 2
3
4
例4、从斜面上某位置，每隔0.1s释放一个小球， 在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片， 如图所示，测得SAB=15cm，SBC=20cm，试求 （1）小球的加速度. （2）拍摄时B球的速度vB （3）A球上面滚动的小球还有几个？
(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的 运动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程 。 (4)匀变速直线运动涉及的公式较多，各公式相 互联系，大多数题目可一题多解，解题时要开 阔思路，通过分析、对比，根据已知条件和题 目特点适当地拆分、组合运动过程，选取最简 捷的解题方法。
四、拓展延伸
• 例6、已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间 的距离为L1,BC间的距离为L2,一物体自O点由静止出
变式练习4、摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道 ，然后驶入一段半圆形的弯道，但 在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求 摩托车在直道上行驶所用的最短时间有关数据见表格．
某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速 v1 v1 v 2 t t1 =„；2 到最大速度＝40m/s，然后再减速到＝20m/s， a2 a1 =„；t=t1+t2 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
例2、如图所示，某同学在做“研究匀速直线运动” 实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的 一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 T=0.10s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、 x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm，则A点处 瞬时速度的大小是________m/s，小车运动的加速度 计算表达式为__________________，加速度的大 小是_________m/s2。 A
方法 一般公式法
分析说明 一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式．它们均是矢量式， 使用时要注意方向性．一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相 同者为正，与正方向相反者取负 定义式 ＝ t 对任何性质的运动都适用，而 ＝ 匀变速直线运动
x
平均速度法
中间时刻速度法 比例法 逆向思维法 图象法
v0 + v 2
在这里输入标题
• 请在此输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此 输入您的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您
的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本
。请在此输入您的文本。
在这里输入标题
• 2、求解直线运动常用的方法有：一般公式法、平均 速度法、中间时刻速度法、比例法、推论法、逆向思
维法、图象法、巧选参考系法。
B C D
在这里输入标题
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的文本。请在此输入您的文本。请在此输入您的文本
。请在此输入您的文本。
例4、从斜面上某位置，每隔0.1s释放一个小球， 在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片， 如图所示，测得SAB=15cm，SBC=20cm，试求 （1）小球的加速度. （2）拍摄时B球的速度vB （3）A球上面滚动的小球还有几个？
A．汽车经过AB位移中点时速度是4m/s
B．汽车经过AB中间时刻的速度是4m/s
C．汽车前一半时间发生位移是后一半时间发 生位移的一半 D．汽车前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2倍
7．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度 大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送 带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－ t图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2＞v1，则( )
4v A．物体运动的加速度为a＝ t 2v B. 物体运动的加速度为a＝ t C．B点的瞬时速度一定是2v
)
D．AC间的距离一定是2vt
2.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记
录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是
相等的，由图可知( )
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
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，并尽量画出 草图； • (2)明确题中已知及未知各量的关系，恰当选用规律； • (3)若涉及多个过程，要分段分析，找准运动交接点，同时 应注意s、v、a等矢量的符号规定和位移图象、速度图象 的应用及题中隐含条件的挖掘等．
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
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
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 (1)根据Δ x＝x2－x1＝x3－x2＝„＝aT2(T为相邻两计数
x 点间的时间间隔)，求出a＝ T ，然后求平均值.
2
(2)用逐差法求加速度：根据x2－x1＝x5－x2＝x6－x3＝ 3aT2求出a1＝
在某中途车站停车,因此以大小为0.4m/s2的加速度减
速进站,停车2min,然后以0.5m/s2的加速度匀加速出
站,最后恢复原运行速度。试计算该列车此次因临时
停车共耽误多长时间。
五、课后作业
1.做匀加速直线运动的物体，从A点运动到C点所
用的时间为t，B为AC之间的一点，已知物体在AB
段的平均速度为v，在BC间的平均速度为3v，则下 列说法正确的是(
发，沿此直线做匀速运动，依次经过A、B、C三点，
已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与 A的距离
变式练习1、一物体做匀加速直线运动，通过一段位 移Δ x所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δ x所 用的时间为t2.则物体运动的加速度为( )
变式练习2、以72km/h的速度行驶的列车,临时需要
只适用于
利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度” 即Vt/2＝ ，适用于任何一个匀变速直线运动 对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动， 可利用初速度为零的匀加速直线运动的比例关系求解 把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法．一般 用于末态已知的情况 应用v－t图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决
C.换上新的纸带，再重做两次 D.把长木板平放在实验桌上，并用垫片把木板的一端垫高 E.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
•
•
F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊上合适的钩码
G.断开电源，取出纸带
二、例题辨析
• 例题2、（多选）一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质 点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s，分析照片得到的数据，发现质点在 第 1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2m；在第3次、第4次闪光的时 间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知( • • • • A.质点运动的加速度是0.6m/s2 B.质点运动的加速度是0.3m/s2 C.第1次闪光时质点的速度是0.05m/s D.第1次闪光时质点的速度是0.1m/s )