高中物理---打点计时器
高中物理实验打点计时器的类型
高中物理实验打点计时器的类型
计时器的种类包括电磁打点计时器、电火花计时器两类。
电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上线序打点的仪器。
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。
当电流为图甲所示时,此时打点一次或此时不打点,所以在交流电的一个周期内打点一次,即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。
阻力相对电火花打点计时器而言较大。
该计时器常见规格以4-6伏交流电 50hz 为主。
电火花打点器的计时原理与电磁打点器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉,给电火花打点计时器接220V电源,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流,接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在纸带上打出一系列的点,而且在交流电的每个周期放电一次,因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期,当电源频率为50赫兹时,它每隔0.02S打一次点。
该计时器常见规格以220伏交流电50hz为主。
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
有关高中物理打点计时器的实验总结
瞬时速度:利用了某一段时间内的平均速度和这一段 特别注意: 时间中间时刻的瞬时速度相等。 (1)给数据的方法; (2)时间间隔; 加速度:1)ΔS = aT² (3)统一单位; 2)逐差法 3)图像法
(4)有效数字的位数。
练习一:(2010· 广东高考) 某同学在做匀变速直线运动实验
中获得的一条纸带.
1.20 ① OD间的距离为________cm 。 ② 图15是根据实验数据绘出的s-t² 图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率 1.00 二分之一加速度 ,其加速度a大小为________m/s² 表示__________________ (保留三位有效数 字)。
真题再现2: 2008年广东高考物理
2、熟知各类实验的基本原理; 3、基于基础实验,灵活处理实验变式问题。
四、探究动能定理实验(1)
1、装置(探究合外力做功与速度的关系)
2、纸带特点:
3、注意事项:1)平衡摩擦力; 2)测小车速度时应选取打点均匀的部分(匀速运动段) 3)小车质量尽量大一点。
练习五、 (多选)在“探究功与物体速度变化的关系”实验 中, 下列叙述正确的是( D F )
A.实验中所用的橡皮筋原长必须相同,粗细可以不同; B.放小车的长木板应该尽量使其水平; C.在正确操作下,小车释放后先做匀加速运动,再做匀速运动; D.实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同; √ E. 求小车速度应使用纸带上第一点到最后一点的距离来计算;
练习二 :(2010· 全国Ⅱ)利用图中所示的装置 可以研究自由落体运动.实验中需要调 整好仪器,接通打点计时器的电源,松 开纸带,使重物下落,打点计时器会在 纸带上打出一系列的小点. (1) 为 了 测 得 重 物 下 落 的 加 速 度 , 还 需 要 的 实 验 器 材 有
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。
高中物理必修1-实验-用打点计时器测速度
运动的描述
高中物理 必修 ①
3.1 电磁打点计时器 —— 构造
线圈 振片 振针
复写纸
永久磁铁
纸带 限位孔
第三页,共19页。
南京化学工业园区·史献计工作室
打点计时器
运动的描述
3.2 电磁打点计时器 —— 原理
高中物理 必修 ①
当线圈通以50赫兹的交流电时,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。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。
误差
带运动,误差较大
火花放电不会影响纸 带运动,误差较小
第十页,共19页。
南京化学工业园区·史献计工作室
练习使用打点计时器
运动的描述
高中物理 必修 ①
1. 实验目的
① 练习使用电火花计时器
② 利用打上的点纸带研究物体的运动情况
2. 实验器材 电火花计时器、纸带、刻度尺、导线、电源
第十一页,共19页。
b. 测量标出点与所选的起点间距离,并记录对应时间 c. 计算对应点的速度,并记录入表格,画速度图线
第十二页,共19页。
南京化学工业园区·史献计工作室 运动的描述
用打点计时器测量瞬时速度
高中物理 必修 ①
1. 实验目的 用打点计时器测量瞬时速度
2. 实验原理 用较短时间内的平均速度替代瞬时速度
如测量 A 点的速度 B AC Δx
第十七页,共19页。
南京化学工业园区·史献计工作室
用图象表示速度
2024-2025年教科版物理必修第一册微点9打点计时器的使用(带答案)
微点9 打点计时器的使用1.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,关于图中甲、乙两种打点计时器,请回答下面的问题.(1)甲图是________打点计时器,电源采用的是________________.(2)乙图是________计时器,电源采用的是____________________.(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz,则打点周期分别为________s和________s.2.[2022·山东潍坊高一上期中]电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器,如图所示.当接通电源后,振针每隔一定时间打一个点,把纸带和运动物体连在一起,纸带上就会留下一系列点痕,我们就可以通过点痕之间的距离来判断物体的运动规律.(1)图中,________处是永久磁铁,________处是复写纸.(用图中符号表示)(2)最适合电磁打点计时器的工作电压为________.A.4~6 V B.20 VC.110 V D.220 V(3)当交流电源的频率是20 Hz时,纸带上相邻两点间的时间间隔为________s.3.[2022·安徽合肥高一联考]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,然后按实验操作的合理步骤,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,导线的另一端分别接在50 Hz的低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上;B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”),并压在________(填“白纸”或“复写纸”)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6个清晰的点,则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,电磁打点计时器在纸带上打下一系列小点.实验步骤的合理顺序是________________.微点9 打点计时器的使用 [过基础]1.答案:(1)电磁 4~6 V 交变电源 (2)电火花 220 V 交变电源 (3)0.02 0.02 解析:甲为电磁打点计时器,采用4~6 V 左右的交变电源;乙为电火花计时器,采用的是220 V 的交变电源;两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz ,则打点周期均为T =150s =0.02 s .2.答案:(1)g d (2)A (3)0.05解析:(1)由题图可知g 处是永久磁铁,d 处是复写纸.(2)最适合电磁打点计时器的电压为4~6 V.(3)若交流电源的频率是20 Hz ,则纸带上相邻两点间的时间间隔为T =1f =120s =0.05 s.3.答案:交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDC解析:电磁打点计时器使用的是低压交流电源,因此要将导线接在低压交流电源上;把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面,这样才能通过振针把点打在纸带上;打点计时器的打点周期为0.02 s ,若打n 个点,则有(n -1)个时间间隔,故这段纸带记录的时间Δt =0.02×(6-1) s =0.1 s ;实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行B 、A 步骤,然后进行实验即进行E 步骤,实验结束要先关掉电源,即进行D 步骤,最后进行数据处理,即进行C 步骤,故实验步骤的合理顺序是:B 、A 、E 、D 、C.。
高物必修打点计时器与逐差法重点
高物必修打点计时器与逐差法重点在高中物理必修课程中,打点计时器与逐差法是非常重要的知识点。
它们不仅是研究物体运动的重要工具和方法,也是高考物理中经常出现的考点。
接下来,让我们一起深入了解一下这两个重点内容。
打点计时器是一种能够记录物体在一段时间内运动情况的仪器。
常见的打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器。
电磁打点计时器使用交流电源,工作电压一般在 4 6V 之间。
当接通电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片会上下振动,振针就会在运动的纸带上面打出一系列的点。
电火花打点计时器则是利用火花放电在纸带上打出点迹的。
它使用220V 的交流电源,并且打点时的阻力较小,实验误差也相对较小。
通过打点计时器在纸带上打出的点,我们可以测量相邻两点之间的时间间隔,通常为 002 秒。
这些点反映了物体在不同时刻的位置。
接下来,我们重点说一说逐差法。
在研究匀变速直线运动时,我们常常需要求出加速度。
逐差法就是一种处理纸带数据、求解加速度的有效方法。
假设我们得到了一条纸带,上面有一系列等时间间隔打出的点,标记为 A、B、C、D、E 等。
我们选取连续的六个点,相邻两点的时间间隔为 T。
设 A、B 两点间的距离为 x₁,B、C 两点间的距离为 x₂,C、D 两点间的距离为 x₃,D、E 两点间的距离为 x₄,E、F 两点间的距离为x₅。
那么,根据匀变速直线运动的位移公式,相邻相等时间间隔内的位移之差是一个常数,即Δx = aT²。
我们可以用两组数据来计算加速度 a。
第一组:(x₄ x₁) = 3a₁T²,所以 a₁=(x₄ x₁) /(3T²)第二组:(x₅ x₂) = 3a₂T²,所以 a₂=(x₅ x₂) /(3T²)最后,求出加速度的平均值:a =(a₁+ a₂) / 2这样,通过逐差法,我们就能较为准确地求出物体运动的加速度。
逐差法的优点在于它充分利用了纸带上面的所有数据,减小了偶然误差,提高了测量的精度。
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。
《打点计时器的使用》(知识点+练习)有答案
《打点计时器的使用》(知识点+巩固练习)【知识点回顾】:1.作用:记录运动时间2.分类:电磁打点计时器和电火花计时器3.电源要求:低压交流电源4.电压要求:电磁打点计时器:约8 v;电火花计时器:220v5.工作原理: 电磁打点计时器:在电磁作用下靠振针振动打点电火花计时器: 脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘、纸盘轴放电打点6.搭配器材: 电磁打点计时器:纸带、学生电源、复写纸电火花计时器: 纸带、墨粉纸盘7.阻力来源: 电磁打点计时器:纸带与限位孔、计时器底面的摩擦,与振针的摩擦电火花计时器:纸带与限位孔、计时器底面的摩擦8.打点周期:电源频率为50Hz时,都是每隔0.02s打一次点电源频率小于50Hz时,都是每隔大于0.02s打一次点9.计数周期:电源频率为50Hz时:若每5个点取一个计数点,则:相邻计数点间的时间间隔为0.1s若每3个点取一个计数点,则:相邻计数点间的时间间隔为0.06s10.使用步骤::一定:将打点计时器固定在桌面、木板或者铁架台上二装:按要求安装纸带三打点:先接通电源,后释放纸带(或物体),打完后,先关闭电源,后取下纸带。
四重复:换新纸带,重复步骤(3),得到多条打点纸带五取点:选取纸带,测量并计算:从能够看清某个点开始,往后数n个点,则从第1个点到第n个点的时间间隔t=(n-1)×0.02s,用刻度尺测量第1个点到第n个点间的距离△x11.使用注意事项:(1)实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。
(2)释放前,物体应靠近打点计时器放置(3)使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放纸带(4)使用电火花计时器时,应注意把两条纸带穿好,使墨粉纸盘位于两条纸带中间,使用电磁打点计时器时,应将纸带穿过限位孔,压在复写纸下面(5)打点完毕,立即断开电源.(6)要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.(7)选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少(8)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,可统一测量出各个测量点到起始测量点之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。
高中物理--用打点计时器测速度练习(含答案)
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.。
高中物理精品课件:打点计时器
④由运动学公式计算出小车的加速
度a,并将测得的拉力和加速度
填入实验数据表格中; ⑤改变所挂钩码的数量,重复③、
④的操作.
打点计时器的拓展
传感器
(1)……作出a-F实验图线(图中已画出的为理论图线).
(4)根据 xt-t图线判断,在打0计数点时,
小车的速度v0=
m/s;它在斜面
上运动的加速度a= m/s2.
打点计时器的拓展
相似模型
打点计时器的拓展
光电门
用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,先非常仔细地把导轨调成水 平,然后如图所示用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装l=3 cm 的挡光框, 使它由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和 G2时的速度v1和v2,就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的 增 ΔE加p的量E大k 小12,m便(v2可2 ;再验v12算)证出机重械力能势是能否的守减恒少. 量ΔEp=mgh,比较ΔEk与
(2)实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是_________.
(3)下列不必要的实验要求是____.(请填写选项前对应的字母)
A.要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变
B.要保证小车(含拉力传感器)的质量M远大于所挂钩码的质量
m
C.两速度传感器间的距离要适当大些
D.次数要保F/持N 细线a/(m方·s-向2) 与木板平面平行
(1)滑块的速度v1、v2如何求出?滑块通过G1时的高度h如何求 出? (2)若测得图中L=1 m,x=0.5 m,
H=20 cm,m=500 g,滑块通过 G1和G2的时间分别为5.0× 10-2s和2.0×10-2 s,当地重 力加速度g=9.80 m/s2,试判 断机械能是否守恒.
高中物理高考复习课件:学生实验-用打点计时器测量小车的速度
更接近瞬时速度,正确的措施是___A_____.
A.换用宽度更窄的遮光条
B.换用宽度更宽的遮光条
C.提高测量遮光条宽度的精确度
D.使滑块的释放点更靠近光电门
隔0.02s打一次点。
构造
原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时,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,于是在运动的纸带上就打出一系列点迹.(无振针)
二、光电门(教材16页):
1、工作原理:
2、测速度具体方法:
下面具体看看在实验室怎 么利用打点计时器测速度
一、实验原理(教材19页):
5.为减小实验误差,A、B、C、D…不一定是连续的计时点,可
以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点,此时两计数点的时间间
隔T=0.1 s.
6.计算某计数点的瞬时速度时,一般地Δx、Δt应取该计数点前、
后两个计数点之间的位移和时间,vn=
Δxn+Δxn+1 2T
(. 准确值)
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【例题1】如图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.
第一章 描述运动的基本概念
1.4 学生实验:用打点计时器测量小车的速度
平时提的“速度”“速率”都是 “瞬时速度”和“瞬时速率”的简称
两种测量仪器
原理:当Δt足够小时,平均速度 v
=
Δx Δt 就可以认为是
测量时刻的瞬时速度.
一、打点计时器:
记录运动物体的位置和时间的仪器.
电磁打点计时器和电火花打点计时器
1、电磁打点计时器(教材16页)
使用低压( 4~6V)交流电源,当电源的频率是50Hz时,
高中物理---用打点计时器测速度知识点
一、了解打点计时器1.作用:打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz时,它每隔0.02s打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移2.分类:有电磁打点计时器和电火花计时器两种3.电磁打点计时器(1)工作电压:6V(低压)以下的交流电源(2)使用原理:用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的上面。
接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。
这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点(穿孔,压负,通电,打点)4.电火花计时器(1)工作电压:220V(高压)交流电源(2)使用原理:使用时,复写纸套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔。
当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的静脉电流经放电针、复写纸到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上打出一行点迹(套轴,穿孔,通电,按脉,打点)(3)优点:纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小5.思考:计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响,用哪种打点计时器做实验时,实验误差更小呢?-----电火花计时器二、实验原理1.用打点计时器测量平均速度:根据−v→=∆x∆t可求出任意两点间的平均速度,其中∆x是纸带上两点间的距离,∆t是这两点间的时间间隔2.平均速度近似代替瞬时速度:纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移∆x内的平均速度表示,即根据−v→=∆x∆t,当∆t或∆x较小时,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
例如图1:E点的瞬时速度可用D、F 两点间的平均速度代表,−v E→=∆x∆t图13.思考:在图1中,用DF段和DG段求出的平均速度,哪一个更接近E 点的瞬时速度?-----因为当∆t或∆x较小时,求得的平均速度更接近某点的瞬时速度,所以DF段求出的平均速度更接近E 点的瞬时速度三、实验器材电磁打点计时器(配学生电源、复写纸)或电火花计时器(配交流电源)、纸带、坐标纸、导线、刻度尺、复写纸四、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,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,在纸带上打下一系列点4.关闭电源,取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点0,以后每五个点(每隔4个点)取一个计数点,分别标上A、B、C、D…如图2所示,依次测出0到A、B、C、D…的距离,然后计算出O到A、A到B、 B到C…之间的距离x1、x2、x3…图 2五、数据处理1.表格法电磁打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为:v A=x1+x2 2T 、v B=x2+x32T、v C=x3+x42T、v D=x4+x52T……把数据填入表中,根据数据判断指代是否做匀速运动(其中T=0.1s)G位置 A B C D E F Gv/m∗s−12.图像法(1)v-t图像:用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系。
高一物理打点计时器公式
高一物理打点计时器公式一、引言打点计时器是物理实验中常用的测量时间的工具,通过测量物体在一段时间内通过的点的个数来确定时间。
在高一物理课程中,学生会学习到打点计时器的公式及其应用。
本文将详细介绍高一物理打点计时器的公式及其相关内容。
二、打点计时器的原理打点计时器是通过光电效应来工作的。
当物体通过打点计时器的时候,会遮挡光电二极管接收器,导致光电二极管的电流发生变化。
通过测量电流变化的情况,我们可以确定物体通过的点的个数,从而计算出时间。
三、打点计时器的公式根据打点计时器的原理,我们可以得到打点计时器的公式如下:时间 = (点的个数) × (时间间隔)其中,点的个数表示物体通过打点计时器的点的个数,时间间隔表示相邻两个点之间的时间间隔。
四、打点计时器的使用使用打点计时器测量时间的步骤如下:1. 将打点计时器安装在所需测量的物体的路径上。
2. 将打点计时器连接到示波器或计算机等设备。
3. 开始实验,物体通过打点计时器。
4. 观察示波器或计算机屏幕上的波形图,并记录下点的个数。
5. 根据打点计时器的公式,计算出物体通过的时间。
五、打点计时器的应用打点计时器广泛应用于物理实验中,例如测量物体的速度、加速度、反射定律等。
通过测量物体通过的时间,结合其他物理量的测量结果,可以得到更多有关物体运动规律的信息。
六、打点计时器的注意事项在使用打点计时器的过程中,需要注意以下几点:1. 确保打点计时器的安装位置准确,以避免误差。
2. 确保打点计时器和示波器或计算机等设备的连接正确,以保证数据的准确性。
3. 在记录点的个数时,要仔细观察波形图,避免漏计或重复计数。
4. 在计算时间时,要保证时间间隔的准确性,可以通过多次测量取平均值来提高精确度。
七、总结打点计时器作为物理实验中常用的测量工具,通过光电效应来测量物体通过的时间。
根据打点计时器的公式,可以计算出物体通过的时间。
打点计时器在物理实验中有着广泛的应用,可以帮助学生更好地理解物体的运动规律。
高中物理打点计时器考点大全及常见典型考题
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。
物理知识点高一打点计时器
物理知识点高一打点计时器物理知识点:高一打点计时器在高中物理课程中,打点计时器是一个常见且重要的实验工具。
它能够精确测量物体运动的时间和速度,为我们研究物理定律和规律提供了可靠的数据支持。
本文将介绍打点计时器的原理和使用方法,以及它在物理实验中的应用。
一、打点计时器的原理打点计时器利用物体通过光电门的原理来精确测量物体运动的时间。
它由一个发光二极管、一个光电二极管和一个计时电路组成。
当物体穿过发光二极管和光电二极管之间的光电门时,发光二极管将发出一束光,光电二极管会将光信号转化为电信号,并传递给计时电路进行计时。
通过在电路中引入计时脉冲,使计时器能够准确地测量物体通过光电门的时间。
二、打点计时器的使用方法1. 准备工作在使用打点计时器之前,需要进行一些准备工作。
首先,检查仪器的电源是否正常,并确保发光二极管和光电二极管之间没有阻挡物。
然后,将目标物体放置在光电门前,确保它能够准确穿过光电门。
2. 实验操作在进行实验操作之前,需要设置好计时器的相关参数。
通过旋转计时器上的旋钮,可以选择想要测量的时间间隔,一般可选择秒、毫秒或微秒等。
接下来,按下计时器上的启动按钮,同时手持目标物体,使其穿过光电门。
当物体通过光电门时,打点计时器会立即开始计时,并在物体穿过光电门后停止计时,显示出经过的时间。
最后,将读数记录下来,并重复实验多次以获得更准确的结果。
三、打点计时器的应用1. 测量速度打点计时器可以应用于测量物体的速度。
通过给目标物体固定一个参考点,在物体经过光电门之前和之后的位置之间设置两个光电门,可以得到物体通过这段距离所花费的时间。
利用速度的定义,即速度等于位移与时间的比值,我们可以根据测得的时间和已知的位移来计算物体的速度。
2. 研究加速度打点计时器也可以用于研究物体的加速度。
我们可以将目标物体放置在一个倾斜的平面上,然后在平面上设置两个光电门,分别标记起点和终点。
通过测量物体从起点到终点所经过的时间,并记录下倾角、长度等其他相关参数,可以通过运动学公式推导出物体的加速度。
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打点计时器逐差法求加速度公式
逐差法求加速度公式的纸带图像和物理公式如下图所示。 这是打点计时器的难点.
打点计时器实验的内容与要求
使用打点计时器,研究纸带是我们牛顿动力学部分 第一个重要学生实验。 其学习目标包括:
(1)学会使用打点计时器,能根据纸带研究物体的 运动情况。
(2)能根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度。 (3)能够根据纸带粗略测量物体的瞬时速度。 (4)认识v-t图象,能根据图象分析物体运动情况。 (5)了解误差和有效数字。
打点计时器实验主要求解什么?
如下图所示,匀变速直线运动中,使用打点计时器,结合打出来的纸带,我们可以得到这两 个物理量: (1)物体运动的加速度值,具体求解方法规上述分析。 (2)中间的,即B点的瞬时速度。改点的速度,等于AC段的平均速度,
计算公式为VB=AC/2T
(高中物理必修2中平抛运动的实验研究,会考察到上述两个考点。)
在具体的实验操作中,需要注意的有:
1.打点计时器使用的电源是交流电源,电磁打点计时器电压是4~6V;电火花打点计时器电 压是220V。 2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是小横线、重复点或点迹 不清晰,应调整振针距复写纸片的高度,使之大-点。 3.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 ,若点迹不够清晰,应考虑 更换复写纸。 4.纸带应捋平,减小摩擦力,从而起到减小误差的作用。 5.使用打点计时器,应先接通电源,待打点计时器稳定后再放开纸带。 6.使用电火花计时器时,还应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用 打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。 7.处理纸带数据时,密集点的位移差值测量起来误差大,应舍去; 一般以五个点(中间间隔四 个)为-个计数点。 8.描点作图时,应把尽量多的点连在一条直线(或曲线).上不能连在线 上的点应分居在线的 两侧。误差过大的点可以舍去。 9.打点器不能长时间连续工作。每打完一条纸带后, 应及时切断电源。待装好纸带后,再 次接通电源并实验。 10.在实验室使用打点计时器时,先将打点计时器固定在实验台上,然后接通电源。
---பைடு நூலகம்--海爵
打点计时器的介绍
1、打点计时器是计时装置,是记录时间与位移关系的机器。 2、打点计时器的周期是0.02s;意味着:每过0.02s就在纸袋上打一个点。如果纸带运动, 则纸袋上相邻两点之间的时间是0.02s。 3、打点计时器的纸带,通过各点的间隙可以分析:位移、速度、加速度、运动情况。 4、均速直线运动:纸带上的点是等间距的, 5、均加速直线运动:纸带上相邻两点间的距离逐渐加大,
电磁打点计时器:
1、它使用交流电,工作电压小于6V, -般是4~6V,(学生用交流电压) 电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一个点。 工作电压电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02s打一个点。 2、 通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带 的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,便振动起来, 带动上下振动。 3.、如果纸带运动,振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点, 如果把纸带跟运动的物体连在一起, 即由物体带动纸带一起运动。 4、纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体。 5、电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时, 纸带运动受到的阻力比较大,实验误差也就比较大。
打点计时器纸带数据处理实例分析
打点计时器大部分的数据处理时来分析匀变速直线运动的加速度的。 我们来以下方的一个纸带数据图像来具体分析“如何利用打点计时器测量匀变速直线运动 的加速度?
对图中纸带做一个说明:单位是cm;每隔4个点取研究点。 我们有如下的表示: X1=3.86cm X2= 8.05-3.86=4.19cm X3= 12.59-8.05=4. 54cm X4=17.47-12.59=4.88cm 对应的相邻两个T内的位移差: △1=x2-x1=0.33cm . △2=x3-x2=0.35cm . △3 =x4-x3=0.34cm . 我们能够看出,△x的数值基本上是相等的。 根据△x=aT²;我们去△x=0.34,则有0.34cm=a*0.1s*0.1s, 换算为标准单位制,即可求出 a的值来。