高中物理精讲精练：测量直线运动物体的瞬时速度

高中物理精讲精练:测量直线运动物体的瞬时速度

考点精讲

考点1:打点计时器及其使用

1.实验步骤

（1）了解电火花打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把纸带放在墨粉纸盘的下面．

（2）把计时器接到220 V的交流电源上．

（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,则用Δt＝0.02×(n－1) s计算出纸带的运动时间Δt.

（5）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离,在进行实验测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上测量值．

2．注意事项

（1）使用电火花打点计时器时,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．

（2）使用打点计时器时,应使物体停在靠近打点计时器的位置．

（3）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之后,再拉动纸带,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(可统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．

（5）区别计时点和计数点

①计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．

①计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间还有若干个计

时点．计数点一般不是从第一计时点开始的,而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．

（6）区别打点周期和计数周期

①打点周期:两个相邻的计时点的时间间隔,即交流电源的周期,一般为0.02 s.

①计数周期:两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点,则计数周期为T＝0.02n s.

【例1】（1）电磁打点计时器是一种利用______电源的计时仪器,它的工作电压是______V,当电源频率是50 Hz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；应把________电源用导线接在__________上；打点时应先__________,再让纸带运动．

（3）(多选)打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了()

A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置

C．物体在不同时间内的位移D．物体在不同时刻的速度

【技巧与方法】

由纸带记录的信息

(1)打点计时器是一种计时仪器,它有具体的工作电压,从打出的纸带上可以直接获得物体运动的时间及不同时刻的位置信息．

(2)电火花打点计时器和电磁打点计时器虽然所用电源电压不同,但打点周期均为T＝0.02 s.

【针对训练】

1．(多选)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是()

A．先接通电源,后释放纸带

B．电火花打点计时器使用的是220 V交流电源

C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越长

D．先释放纸带或先接通电源都可以

考点2:数字计时器

使用数字计时器应该注意的问题

（1）实验前应先调整发光器件和光敏元件的相对位置,因为如果二者没有对准,则不能计时．

（2）根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能．

【例2】如图所示用光电计时器研究物体的直线运动.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．则:

（1）能否由此确定滑块由光电门1运动到光电门2的时间？

（2）滑块通过光电门1时和通过光电门2时相比较,通过哪个位置时更快一些？

【针对训练】

2．关于数字计时器的说法正确的是()

A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间

B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移

C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间

D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间

考点达标

1．在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作不正确的是()

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．舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点

C．打点频率为50 Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1 s D．实验中应使小车速度尽量小些

2．(多选)在利用打点计时器测速度的实验中,若打点周期为0.02 s,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6 V以下的交流电源

D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 s

3．如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排

放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是()

A．1①1B．2①1

C．1①2 D．无法比较

4．一同学在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,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．打点针压得过紧

5．如图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带．纸带中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点．试根据纸带判断以下说法正确的是()

A．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 s

B．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 s

C．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 s

D．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 s