知识点四 实验：用打点计时器测速度
4. 实验打点计时器测速度
学习互动
3.计算瞬时速度:根据公式v=,各点对应的瞬时速度分别为v1=
、
v2=
、v3=
、v4=
……
4.分析纸带的运动:将上述数据填入下表,根据数据分析纸带的运动特点,判断其是
否做匀速运动.
学习互动
5.描绘v-t图像: (1)速度—时间(v-t)图像:横轴表示__时__间__t____,纵轴 表示__速__度__v____,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1-4-2所示的v-t图像. (2)v-t图像的意义:v-t图像非常直观地反映了运动物体的__速__度_____随___时__间____ 变化的情况,匀速直线运动的v-t图像是与时间轴__平__行_____的直线. 注意:速度—时间图像并不是物体运动的轨迹.
匀地被利用．墨粉纸盘夹在纸带之
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地 间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转
套在________上，还要检查________是否夹在纸带之间．动．
备用习题
4.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图 1-4-4 所示，每两点之间 还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频 率为 50 Hz. (1)相邻两个计数点间的时间为________s. (2)打第 4 个计数点时纸带的速度 v4＝________m/s.(保留三位有效数字)
学习互动
【实验器材】 打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、_毫__米__刻_度__尺___、导线、 复写纸片(墨粉纸)、__交__流____电源(电磁打点计时器：频率50 Hz，电压6 V以 下；电火花计时器：频率50 Hz，电．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(用电火花计时器时让两条纸带夹住墨 粉纸盘)． 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(电火花计时 器接220 V交流电源)． 3．接通__电__源____，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． 4．关闭__电__源____，取下纸带．
第4节 “实验：用打点计时器测速度” 知识要点小结
第4节 “实验：用打点计时器测速度” 知识要点小结一．打点计时器的原理及使用二、实验操作1．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，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 交流电源的接线柱相连接．3．启动电源，用手水平拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下了一系列点，随即关闭电源。
4．取下纸带，把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D …作为“计数点”，如图所示，测出O 到A 、A 到B 、B 到C …之间的距离x 1、x 2、x 3…并记录下来，根据数据判断纸带的运动情况．三、计算平均速度和瞬时速度的方法1．测平均速度的原理跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx ．打两个点的时间可用Δt=(n-1)×0.02s 求得，则平均速度v =t x ∆∆. 2.计算瞬时速度的原理和方法：当Δt 很短时，可以认为tx ∆∆为t 时刻的瞬时速度．若打出的纸带如下图，相邻两计数点间的时间间隔是T, 则各点的瞬时速度分别是： T x x v A 221+=，T x x v B 232+=，T x x v C 243+=，Tx x v D 254+=…四、做速度—时间图象（1）把计算所得的各点的速度填入下表中，（2）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，即得到如图所示的v-t图象．五、实验注意事项1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6V左右的交流电源；电火花计时器要使用220 V交流电源．2．使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．手拉纸带时速度应适当快一些，以防点迹太密集．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．使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度．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．。
1.4实验：用打点计时器测量小车的速度
在公式v x
t
中，当t 0 时，在t
时间内的平均
速度即为某时刻(或某位置)的瞬时速度.(极限思想)
1.4 实验：用打点计时器测量小车的速度
一、实验原理
小车拉动纸带，用打点计时器按相同的时间间隔在纸 带上打下一系列点迹，这些点迹对应着各时刻小车的位置。 通过测量各个时刻小车的位置，计算出相邻时刻间的位移， 我们就可以算出小车的速度。
二、实验器材
小车 附有滑轮的长木板 打点计时器 纸带 细绳 刻度尺 坐标纸
五、绘制v-t图像
操作步骤：
1.建立直角坐标系，标物理量，写单位 2.选择合适的标度（图像占坐标系3/4区域） 3.描点 4.连线（平滑的曲线/提前预知判断图像大概走势）
要求：（1）使用铅笔、刻度尺、圆规、三角板规范作图 （2）试卷答题卡（用签字笔描黑）
课堂练习
1. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均
匀,下列判断正确的是: ( BC )
A．点子密集的地方物体的运动速度比较大 B．点子密集的地方物体的运动速度比较小 C．点子不均匀说明物体在做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障
2.一同学在使用电磁打点计时器时，纸带上点不是圆点 而是一些短线，这可能的原因是（ D ）
A．接在直流电源上 B．电源电压不稳 C．电源频率不稳 D．打点针s vAE xAE (10 2)102 m / s 0.2m / s
t总
4 0.1S
注意事项：
1.两个计时点之间的时间间隔T0=0.02s，一般选择5个计时 点为一个计数点，T=5×0.02s=0.1s（减小纸带长度测量误 差，0.1s方便计算）；
实验：用打点计时器测瞬时速度
如图各点的瞬时速度可以由x13点平均速度代替v2=x13/t13得到。
实验：用打点计时器测瞬时速度
【二、经典例题】
如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一 个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定 的计数点。根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的 平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算 的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度 吗？为什么？
【提示】
根据平均速速度和瞬时速度的定义式求解。
实验：用打点计时器测瞬时速度的区别。计时点是打点计时器实际 打出的点，而计数点则是测量时从计数点中按一定的标准选出的点。
实验：用打点计时器测瞬时速度
【三、变式训练】
如图是某质点做直线运动的v－t图象，试回答： (1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？ (2)质点在2 s末的速度多大？
实验：用打点计时器测瞬时速度
【答案】
(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动； CD段表示质点做减速运动。
(2)质点在2 s末的速度是7.5 m/s。 根据v－t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段 表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以 BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少， 所以CD段表示质点做减速运动。质点在2 s末的速度由v－t 图象可知是7.5 m/s。
知识点——实验：用打 点计时器测瞬时速度
实验：用打点计时器测瞬时速度
【一、步骤】
打点计时器测速度的实验步骤 ： (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 纸上。 (2)把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源接线柱相连接。 (3)打开电源开关,用手水平的拉动纸带,纸带上就打下了许多小点。 (4)取下纸带,关闭电源。从能看清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个 点。如果共有N个点,那么点子的间隔数为（N-1）个,纸带的运动时间： t=0.02（N-1）s。 (5)用刻度尺量一下从开始计数的一点到最后一点间的距离x。 (6)利用公式 平均速度v=x/t计算出纸带在这段时间内的平均速度。 (7)可用两点之间的平均速度粗略计算中间点速度。
1.4用打点计时器测速度实验报告
1
高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验：用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫)，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上，电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源，用手水平地拉动纸带，在纸带上打出一系列小点，然后迅速关闭电源。
4、取下纸带，进行测量。
①测平均速度：
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意，4、6两点的时间极短，故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去，测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量，并将数据记在表格中，完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象？
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /（m.s -1）。
1.4 实验 用打点计时器测速度
第四节 实验:用打点计时器测速度一、实验目的1、 了解打点计时器的基本构成，知道其计时原理并学会应用2、 根据纸带上的点分析速度的变化情况，学会测定平均速度3、 学会用图像表示速度的变化规律的方法二、实验原理两种打点计时器当接通50Hz 的交流电时，都是每隔0.02s 打一次点。
当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示了物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式t x v ∆∆=，当t ∆很短时，就可以认为t x∆∆等于t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、刻度尺、导线等（详见导学案第四节第1页）四、实验步骤实验准备1、 把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，压在复写纸的下面。
2、 把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。
实验进行3、 打开电源开关，用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列的点。
4、 多打几条纸带，并且注意打点之后立即关闭电源。
数据处理5、 在几条纸带中挑选一条理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，找一个点做为开始点，然后每五个点（或每隔四个点）取一个计数点（每两相邻的计数点之间的时间间隔就是0.1秒）6、 利用公式t xv ∆∆=，计算出纸带在这段时间内的平均速度，如果时间极短的话，就是中间时刻的瞬时速度。
五、数据处理① 表格法② 图像法（t v -图像）1、 图像的获得：以速度为纵轴，以时间为横轴，在方格纸上建立直角坐标系，根据测得速度在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接，就得到了t v -图像。
2、 反映的物理量：① 任一时刻速度的大小② 任一时刻速度的方向，也就是速度的±表示了运动的方向③ 速度随时间的变化情况④特别说明：匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线3、tv 图像六、注意事项1、电源电压符合要求，电磁打点计时器使用6V以下交流电源；电火花计时器使用220V交流电源。
第4节 实验：用打点计时器测速度
答案：ABD.
纸带的测量、分析和计算 【例 2】 如图 144 所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，图 中 O 点为第一个点，A、B、C、D 为每隔一点选定的计数点．根据图中标出的数据，纸带 上 A、C 两点对应的时间为______s，纸带在 A、D 间的平均速度为______cm/s，打 B 点时纸 带的瞬时速度为______cm/s，你能求出打 O、D 点时间内纸带的平均速度吗？答：________.
图 144
思路点拨：平均速度由 v ＝ 含该点的时间间隔要尽可能短． Δx 求解．求瞬时速度时，由平均速度代替瞬时速度，取包 Δt
解析：纸带上 A、C 两点对应的时间 Δt1＝4×0.02 s＝0.08 s A、D 段的平均速度 xAD 43.25－15.50 v AD＝ ＝ cm/s＝231.25 cm/s tAD 0.02×2×3 B 点的瞬时速度 xAC 32.50－15.50 vB＝ v AC ＝ ＝ cm/s＝212.50 cm/s tAC 0.02×2×2 无法算出 OD 段的平均速度，因为不知道 O、D 间有多少个点，也就不知道 OD 段的时 间间隔．
答案：(1)ABDEC (2)纸盘轴 墨粉纸盘
4．质点做匀速直线运动，从 O 点经时间 t1 到达 A 点，如图 148 所示的图象中，能正确 表示该质点运动图象的是( BC )
图 148
解析：匀速直线运动的位移随时间均匀变化，xt 图象为倾斜的直线，选项 B 对；匀速直 线运动的速度不变，vt 图象为平行于时间轴的直线，选项 C 正确．
高中物理 1.4.实验用打点计时器测速度(共33张PPT)
第七步：将数据填入表格中：
分针转动一周，用时30分钟，每分钟针分成2等份，每等份30秒。
(1)实验装置：把打点计时器固定在远离滑轮的长木板的一端，将纸带固定在小车的尾部，在小车的前端用细线跨过定滑轮与钩码相连
。
在曝光时间内，如果被拍物体在运动的位移较大时，拍摄的照片就会模糊。
位移 0 0.0040 0.0085 0.0135 0.0194 0.0270 0.0380 0.0520 0.0670 0.0845 m
速度 m/s
0.21 0.24 0.27 0.34 0.47 0.63 0.73 0.81
三、雷达、超声波测速问题：
测速原理：
①测速仪每隔相同的时间发射一个脉冲，脉冲遇到运 动的物体，原路返回，被测速仪接收。在测速仪的荧 光屏会显示出发射脉冲与接收到的脉冲(发射脉冲的 幅度大于接收脉冲的幅度)，如图所示。 ②根据荧光屏上的时间坐标轴，可确 定脉冲来回的时间，根据脉冲传播的 速度可求出被测物体反射脉冲时与测 速仪间的距离。
0 t1 t2 t3
t
思考： 1、匀速直线运动的速度图像有什么特点？ 2、如何根据图像求物体的位移？
3、作图的步骤：①建系，②选取单位长度 ，③描点 。 ④作图：必须用平滑的曲线将各点连接起来。
平滑曲线
折线
强调：
(1)选取单位长度时，尽可能充分利用坐标纸，使画出 的图线尽可能长。
(2)物体的速度是逐渐变化的，必须用平滑的曲线把各 点连接起来。
第六步：计算出第一个计数点到每个点计数点所用的 时间；并用毫米刻度尺测出每个点计数点到第一个计 数点间的距离。 第七步：将数据填入表格中：
计数点 0 1 2 3 4
实验用打点计时器测速度
②从匀速直线运动旳v－t图象中不但能够看出速度旳 大小，而且能够求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图 象中就相应着边长分别为v和t旳一种矩形面积，如图中画 斜线旳部分．
尤其提醒： (1)电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V 下列交流电源；电火花计时器使用220V交流电源． (2)试验前要检验打点旳稳定性和清楚程度，必要时要 进行调整或更换器材． (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，速度应快某些，以防点迹太密集．
vB＝x2ATC＝52.20×0×0.110－3m/s＝0.26m/s vC＝xAD2－TxAB＝(84－22×4)0×.110－3m/s＝0.30m/s vD＝xAE2－TxAC＝(120－2×520).×1 10－3m/s＝0.34m/s
答案：vB＝0.26m/s；vC＝0.30m/s；vD＝0.34m/s 点评：经过以上问题旳解答过程能够看出，在研究物 理问题旳过程中，物理思想和物理措施是十分主要旳，在 物理学旳发展过程中，积累了许多很主要旳研究问题旳措 施，即用某段时间内旳平均速度“粗略”表达某点旳瞬时速 度就是其中旳措施之一． 阐明：下一章我们学习到该物体做旳是匀变速直线运 动，B点瞬时速度就等于A到C这段时间旳平均速度，并不 像有些问题中只是一种近似．
解析：若不懂得电火花计时器旳工作原理，就无法选 择工作电源旳性质和电压旳高下及工作程序；不了解构造， 对各部件无法说出其名称，所以，应该仔细阅读电火花计 时器使用阐明，了解各部分构造旳名称和使用措施．我们 在使用任何新产品之前都应该如此，养成习惯．
答案：交流；220；③②④①
电磁打点计时器是一种使用交流电源旳计时仪器， 当电源旳频率为50Hz时，振针每隔________s打一种 点．目前用打点计时器测定物体旳速度，当电源频率低于 50Hz时，假如仍按50Hz旳时间间隔打一种点计算，则测出 旳速度数值将比物体旳真实数值________．
课时4实验：用打点计时器测速度
课时4 实验：用打点计时器测速度一．选择题1．关于打点计时器打出的纸带，下列叙述错误的是（ ）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2．电磁打点计时器的打点周期取决于（ ）A ．交流电压的高低B ．交流电的频率C ．永久磁铁的磁性强弱D ．振针与复写纸间的距离3．电磁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 ．位移的大小C ．平均速度D ．瞬时速度4．使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很短时间，打点之后要立即关闭5．一同学在用打点计时器做“测量瞬时速度”的实验时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，其可能的原因是（ ）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 ．打点针压得过紧6．电火花计时器所用的电源是50Hz 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，这纸带上记录的时间为t ，则下列各式正确的是（ ）A ．0.1,Ts t NT == B ．0.05,(1)T s t N T ==- C ．0.02,(1)T s t N T ==- D ．0.02,T s t NT ==7．在“用打点计时器测速度”的实验中，根据打出点的纸带判断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路程来判断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，看是否都相等来判断8．运动小车拖动纸带通过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的总距离为18cm ，则（ ）A ．小车运动的平均速度为0.03/m sB ．小车运动的平均速度为1.5/m sC ．小车运动的平均速度为1.8/m sD ．小车运动的平均速度为180/m s 二．填空题9．使用电火花打点计时器来分析物体运动情况的实验中：（1）在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________________________。
第一章 4 实验：用打点计时器测量小车的速度
4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.会根据纸带上的点迹计算物体运动的瞬时速度。
3.能运用实验数据描绘v－t图像，并会根据图像说明物体的运动情况。
一、实验器材小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。
二、实验操作1．按图安装实验器材。
打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接6 V低压交流电源，电火花打点计时器接220 V交流电源)。
2．使小车在木板上保持静止，并靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器，开启打点计时器的电源开关。
打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。
待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。
纸带上会留下一系列点迹如图所示。
三、数据处理1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为O，而后依次标为A、B、C、D…2．用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐，即O点的位置记为0)，记录在下表中。
计数点序号O A B C D E …计数点对应的时刻/s00.020.040.060.080.10 计数点对应的位置坐标x/m3．计算各相邻计时点间的位移x OA、x AB、x BC、x CD、x DE…并记录在下表中。
4．根据平均速度v＝ΔxΔt，计算各段的平均速度v OA、v AB、v BC、v CD、v DE…并记录在下表中。
相邻计时点间的位移Δx /m x OA x AB x BC x CD x DE x EF … 相邻计时点间的平均速度v /(m·s －1)vOAvABvBCvCDvDEvEF…5.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v O )，在图所示的坐标纸上绘制v －t 图像。
四、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。
04-第4节 实验_用打点计时器测量小车的速度高中物理必修第一册必修版
.
隔 = 0.1 s.）
图1-4-1
（1）由纸带提供的数据求出打下、两点时纸带的瞬时速度，填入下表：
计数点序号
计数点对应的时刻/s
打下计数点时纸带的速度/ m ⋅ s−1
0
0.1
0.2
0.3
0.25
.
_____
0.45
.
_____
【解析】根据某计数点相邻两侧计数点间的平均速度等于该计数点的瞬时速度，可得
法常用于研究物体的运动过程.如图所示为由相同的频
闪照相机拍摄的甲、乙两物体的频闪照片，请从图片分析两物体的运动情况.
【解析】由题图可知，甲物体在相同的时间内发生的位移相同，说明甲物体做匀速
直线运动.乙物体在相同的时间内发生的位移不同，如果乙物体从左侧开始运动，由
题图可知，相同时间内乙物体发生的位移越来越大，则说明乙物体运动得越来越快;
度 =
=
5.00×10−2
0.12
m/s = 0.42 m/s，选项D正确.
高考帮丨核心素养聚焦
考向 考查打点纸带的数据处理
例5 (广东高考题)如图1-4-7所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
图1-4-7
.
（1）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_______.
（1）、两物体各做什么运动?
【答案】物体做加速直线运动，物体做匀速直线运动.
【解析】根据相同时间内物体位置的变化情况可以判断出物体做速度逐渐增加的加
速直线运动，物体做匀速直线运动.
E
（2）是否存在某个时刻两物体速度相同的情况?___.（填选项前字母）
第4讲 实验：用打点计时器测速度
第4讲实验：用打点计时器测速度【考点分解】考点一：打点计时器的构造和工作原理1、电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器。
它使用低压交流电源，工作电压在6V以下。
当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
（2）打点计时器的构造（3）工作原理：接通低压交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动。
这是如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打下一系列的点。
（4）阻力来源：（阻力较大）①振针和纸带间的摩擦；②限位孔和纸带间的摩擦；2、电火花计时器（1）使用交流电源，工作电压是220V。
（2）电火花计时器构造（3）工作原理：电火花计时器中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置。
当计时器接通220V交流电源时，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，利用火花放电在纸带上打出点迹。
当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
（4）阻力来源：（阻力较小）来自纸带本身的运动而不是由打点时产生的。
1、电磁打点计时器是一种测量的仪器，电源应使用；当电源频率为50Hz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，并要放在纸带的面；打点时应先，再让纸带运动。
2、关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是（）A. 打点计时器应接交流电源，交流电频率通常为50HzB. 如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08sC. 如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度是由小变大D. 电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上3、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。
1.4 实验：用打点计时器测速度
（2）电火花计时器
① 构造：
② 原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
③ 工作电压：交流220V
④ 打点频率: 50Hz 计时时间间隔：0.02S
⑤ 火花放电基本不会阻碍纸带的运动，误差较 小。
3、测速原理
（1）研究纸带 → 研究物体运动
（2）“点” ：物体某个时刻的位置 （3）“点距” ：物体在相应时间间隔内的位移大 小 0.02 （4）时间间隔：电源频率50Hz，每隔______秒打 一个点
答案： 0.10 m/s 0.27 m/s
10．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．如下图所示，滑块在牵引力的 作用下先后பைடு நூலகம்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．
相对误差：是绝对误差与测量值之比，常用百分
数表示，它反映了实验结果的精确程度。(两物 体的长度分别是1cm和100m,误差为0.1cm和1m, 后者测量的可靠程度要高些)
二、有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字
第一章 运动的描述
1.4 实验：用打点计时器测速度
一、打点计时器: 做一做：自制打点计时器 你的左手拿一块表，右手拿一支 画笔。你的同学牵动一条长纸带，使 纸带在你的笔下沿着直线向前运动。 每隔1s你用画笔在纸上画一个点。(通 过打的个数，计算出运动的时间)
4、操作步骤
（1）固定打点计时器。 （2）安装纸带 （3）启动电源后，拉纸带，随后立即关闭电源 （4）取下纸带，从能看清的某个点开始，往后 数若干个点。由此数出n个点，计算出纸带从第 一个点到第n点的运动时间
4实验：用打点计时器测速度（学生版）
作业(四) 实验：用打点计时器测速度实验要点归纳一、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(电磁打点计时器接6 V 低压交流电，电火花计时器接220 V 交流电)．3．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，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)×0.02 s.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 ＝Δx Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度． 7．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 、…作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、….二、数据处理1．计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T ＝0.02 s(足够小)，则A 、B 、C 、D 、…各点的瞬时速度可分别认为是：v A ＝x 1＋x 22T ，v B ＝x 2＋x 32T ，v C ＝x 3＋x 42T，v D ＝x 4＋x 52T，….把计算所得的各点的速度填入下表中．位置 A B C D E F(x n＋x n＋1)/mv/(m·s－1)2.用v-t图象描述物体的速度(1)v-t图象的画法用横轴表示时间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，即得到如图所示的v-t图象．三、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差．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．四、注意事项1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下的交流电源；电火花计时器要使用220 V交流电源．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．打点前应使物体停在靠近打点计时器的位置．4．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．5．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测量点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．[基础训练]1．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是()①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A．①②B．③④C．①③D．②④2．某同学在匀变速直线运动的实验探究中，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，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．(多选)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4．在一次实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是( )A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．从纸带上可求出计数点F 对应的速率C ．从纸带上可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s5．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示，要求测出D 点的瞬时速度．本实验采用包含D 点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D 点的瞬时速度，下列几种方法最准确的是( )A.AG Δt 1＝v D ，Δt 1＝0.14 s B.BE Δt 2＝v D ，Δt 2＝0.06 s C.CE Δt 3＝v D ，Δt 3＝0.1 s D.CE Δt 4＝v D ，Δt 4＝0.04 s6．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中．(1)下列操作中正确的是________(填选项序号)．A ．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C．先接通电源，后释放小车D．电火花计时器应使用低压交流电源(2)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，四条纸带的a、b间的平均速度最小的是()7．在“用打点计时器测速度”的实验中．(1)打点计时器使用的电源是________(填“交流”或“直流”)电源，其中电火花计时器的工作电压为________ V.(2)某同学在实验中，用交流电频率为50 Hz的打点计时器记录了抽动纸带的运动情况，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，以及用毫米刻度尺测量的情况，纸带上点迹清晰，A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是________ s；试估算打A、D点的时间内抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)；打B点时抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)．[能力提升]8．某同学在“用打点计时器测速度”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，其相邻两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0.10 s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F 五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)．v B v C v D v E v F数值(m/s)(2)将B、C、D、E、F各时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．9．如图所示是一个物体运动的速度图象，据此读出物体在各阶段的运动情况．10．在研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：(1)纸带的哪一端与物体相连？(2)相邻计数点间的时间间隔是多少？(3)BD段对应的平均速度是多大？(4)打C点时瞬时速度的大小是多大？。
1.4实验：用打点计时器测速度
第4课时实验：用打点计时器测速度班级：姓名：小组：【学习目标】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【学习重点】理解纸带中包含的物体运动的信息【学习难点】理解纸带中包含的物体运动的信息【自主学习】1、电磁打点计时器是一种使用_______电源的计时仪器，它的工作电压是______V，当电源频率是50Hz 时，它每隔______s打一次点。
2、使用电磁打点计时器时，纸带应穿过________ ，复写纸应套在________上，并要放在纸带的______面，打点时应先________ ，再让纸带运动。
3、电火花打点计时器使用交流________V电源工作，它是利用____________________而在纸带上显示点迹的计时仪器。
工作电源频率是50Hz，如果用它测量时，工作电压的频率变为60Hz,但仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比将__________（填“偏大”或“偏小”）4、（如上图）怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点密集的地方表示运动的速度较大还是较小？5、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1与2两点间距离x1=30mm，2与3两点间的距离x2=36mm，则小车在1与2两点间和2与3两点间的平均速度各为多大？小车在点2的瞬时速度大约是多少？6、阅读课本P21用图像表示速度7、完成P24 问题与练习第3题四、巩固训练1.对纸带上的点迹说法正确的是（）A．点迹记录了物体运动的时间B．点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况C．点迹越密集，说明物体运动越快D．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2.采取下列哪些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差（）A．改用6v直流电源B．电源电压越低越好C．用平整的纸带，不用皱折的纸带D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜3.用电磁打点计时器打出的点迹不够清晰的原因可能是（）A．电源电压偏低B．永磁体磁性不足C．振针位置过高D．复写纸陈旧E．振动片不在永磁体的中央4．一同学在使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点而是一些短线，这可能的原因是A．接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源频率不稳定D．打点针压得过紧。
4《实验：用打点计时器测速度》
电火花打点计时器
一、打点计时器： １.电磁打点计时器：
振针 振片
限位孔
定位轴 线圈 接线柱 底座 永久磁铁
+ -
+
N
N S
S
• 1、电磁打点计时器 • （1）原理
•
（2）构造
• （3）工作电压：6V以下
直流？ 交流？
二.电火花计时器：
• 2.电火花计时器 • （1）构造：
区间 △x/m △ t /S
v /(m s 1)
-
0-1
1-2
2-3
3-4
0-2
2-4
三. 如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D F
原则：准确性 可行性
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置
0
1
2
3
t/s v/s
Δx Δx
Δx
0.08s 0.06s 0.04s
手是如何运 动的？
v
t2
t3
t
v-t 图象中速度的正负表示物体的运动方向
V
V
O
t
O
t
V
V
O
t
O
t
1.电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 时间 位移 交流 __________ 内__________ 的仪器．使用 _________ 电 50Hz 源，工作电压在6V以下当电源的 频率是 __________ 时，它每隔0.02s打一个点．通电以前，把纸带穿过 限位孔 复写纸 __________ ，再把套在轴上的__________ 压在纸带的 上面．
用打点计时器测速度
(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. Δx
(6)利用公式v＝ Δt 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点O之间的距离).
图8
6.(用图象表示速度)如图10所示是一条打点 计时器打出的纸带，电源频率为50 Hz,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的距离如图所示. (1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.
图10
v1
v2
v3
v4
v5
数值(m/s) 0.20 0.40 0.61 0.69
第一章 运动的描述
4 实验：用打点计时器测速度
[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、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 电磁作用下振针上下周期性 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到
例 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz，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0.1 s.(本题计算结果均保留3位有效数字)
实验 用打点计时器测速度
电火花计时器
组成结构
工作电压 打点周期
功能
六 V以下交流电源
二二0 V交流电源
0.0二 s 计时仪器
2.根据纸带计算平均速度 根据 v＝ΔΔxt可求出任意两点间的平均速度，Δx 是纸带 上两点间的距离，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。
【一】如果测得C、D两点间距x四＝二.七0 cm!!D、E两点间 距x五＝二.九0 cm!!则据此数据计算在打D点时的速度公式为 ________!!小车的速度值vD＝________ m/s？？【保留三位有效 数字】
【二】该同学分别算出其它点的速度：vA＝0.二二0 m/s!!vB ＝0.二四一 m/s!!vC＝0.二五八 m/s!!vE＝0.三00 m/s!!请设计表格 将实验数据填入表格中!!并在坐标系中作出小车运动的v t图象!! 设O点为计时起点？？
二．分段测量计数点间的位移x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？？
注意事项
一．如果在纸带上数出了n个点!!那么!!它们的间隔数是 【n－一】个!!它们的时间间隔为【n－一】×0.0二 s？？
二．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？？
二．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!!即得到如图所示的v t图象？？
误差分析 一．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误
差？？为减小误差!!应取以计数点为中心的较小位移Δx
《实验：用打点计时器测速度》课件
电磁打点计时器有哪些组成部分？各部分的名称是什么？ 请在图中分别指出.
1、电磁打点计时器 （1）原理 （2）构造
（3）工作电压：10V以下
直流？ 交流？
电磁打点计时器的工作原理
使用说明
电磁打点计时器是一种使用____电源的计时仪器．工作 电压为 _____．当电源的频率是 50Hz 时，它每隔 ___s 打一次点．通电以前，把纸带穿过____，再把套在定位 轴上的____压在纸带的上面．
3. 算出手拉纸带在全段时间中的平均速度 v .
4. 自己设计表格，记录测量数据及计算结果.
三 .测平均速度
△x ＝？ △t ＝？
疏密与 速度的 关系
纸带的处理 ——1.测平均速度
（1）需测量的量： （2）关系式：
＜合作探究：测量瞬时速度＞
和你的同伴互相合作，探究怎样测量瞬时速度？
（1）测量瞬时速度的基本思想是什么？ （2）实际测量时，如何才能使你们的测量结果更准确？ （3）在纸带上任选几个点，实际测量一下.
频闪照相
时间特点：_____ 位移特点：_____ 可以怎样研究运动？
【小结】谈谈你本节课的学习体会
知识方面
物理思想和研究方法方面
间接测量的思想
x v t
先记录后测量的方法
t , x 打点计时器
五.用图像表示速度
1、图像特点：直观 2、常用作图法 （1）描点作图 （2）据函数关系式作图 3、作图步骤 （1）建系 （2）描点
＜交流与讨论＞
电磁打点计时器能否使用直流电源，为什么？
开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做 有什么好处？