1.6 实验专题 用打点计时器测速度和加速度
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。
6.打点计时器的实验 教师用
6.实验：用打点计时器测速度和加速度【学习目标】：１．了解打点计时器的计时原理,理解纸带中物体运动的信息(时间和位移)２．会安装并使用打点计时器，会测量瞬时速度和加速度。
【学习重点】：1．学会使用打点计时器2．能计算物体运动的瞬时速度和加速度。
【学习难点】：打点计时器的正确使用与从纸带上点迹获取物体运动的数据。
【自主预习】移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6V以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02s打一个点，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，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．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，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
．2．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，工作电压是220V, 但纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小．【合作探究】一、练习使用打点计时器：1．实验步骤：先接通电源开关，再放开纸带。
2．数据分析：每隔四个点取一个计数点或每五个点取一个点都表示相邻两个计数点间隔0.1s. （1）如果相邻的相等时间内的两段位移相等：即x1=x2=x3，该物体做匀速直线运动。
（2）如果相邻的相等时间内的两段位移差相等：x2-x1=x3-x2=x4-x3,该物体做匀加速直线运动。
3.公式：（1）求a：ΔS = S n-S n-1= a T 2 （这里的n,n-1指的是第几段位移）（相邻的ΔS都相等或者纸带上测量出的线段不超过3段时），根据ΔS=a T2 求一次即可（2）求a：Sm-Sn=(m-n)a T 2（相邻的ΔS都不相等或者纸带上测量出的线段超过5段时），用逐差法求加速度：S4 - S1 = S4 – S3 + S3 – S2 + S2 - S1 = 3a1T2 S5 - S2 = 3a2T2 S6 - S3 = 3a3T2 a= (a1+a2+a3) ／ 3 =[(S4+S5+S6 )- (S1+S2+S3 )] ／9T 2（2）求瞬时速度：v3=v2-4 =S2-4/2T （这里的数字指的是打出的第几个点）[典例及变式]例1：当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹．下列关于纸带上点迹的说法中正确的是( ABD )A ．点迹记录了物体运动的时间B ．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C ．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D ．纸带上点迹分布情况反映了物体的运动情况 变式1：如图6所示是一同学利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为( D )A ．打点计时器错接在直流电源上B ．电源电压不稳定 图6C ．电源的频率不稳定D ．打点针压得过紧例2.某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图1-4-7是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50H Z ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3……。
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。
用打点计时器测速度实验报告
用打点计时器测速度实验报告实验目的：本实验旨在通过使用打点计时器测量物体运动速度的实验方法，来加深学生对速度概念的理解，提高学生的实验技能和分析能力。
实验原理：打点计时器是一种用于测量物体运动速度的实验器材。
它基于位移与时间之间的关系，利用物理学中的速度公式 v=s/t，通过测量物体运动的时间 t 和物体位移 s，从而计算出物体的速度 v。
实验过程：本实验需要使用以下器材：打点计时器、电源线、导轨、计时器放置器和小车等。
步骤如下：1. 将导轨放置在实验室桌面上，并调整好水平度。
2. 在导轨上安装小车，确保小车能够自由滑动，并放置计时器放置器在距离小车起点 10 厘米左右的位置上。
3. 选择一个平滑的簿子用于计算小车运动的位移。
将小车沿着导轨的起点处拉后，松手后小车开始运动，同时计时器开始计时。
4. 等到小车运动到计时器放置器处时按下计时器停止键，记录下计时器的时间值 t 和小车的位移 s。
5. 重复以上实验过程，每次记录下小车的运动时长t 和位移s，至少需要进行 5 次实验。
实验结果：记录下所有实验数据，并计算出小车平均运动速度 v。
得到的数据如下：实验次数计时器采集到的时间值 (s) 小车位移 (cm) 速度 (cm/s)1 3.2 40 12.52 3.1 38 12.263 3.3 41.6 12.64 3.0 37.4 12.55 3.2 40.1 12.53平均速度：12.48 cm/s实验结论：通过使用打点计时器来测定小车的运动速度，本实验测得小车平均运动速度为 12.48cm/s。
同时本实验还通过实验数据的计算，验证了 v=s/t 的物理公式的正确性。
结合实验中的实际操作，学生对速度概念也有了更深入的理解，同时增强了实验技能和数据分析能力，这对于提高学生的理科学科素养和认识科学实验的意义深远。
高一物理讲用打点计算器测速度、加速度
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
用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.概要
实验一研究匀变速直线运动【目标导引】1．通过练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动．2．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度、速度，掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)．3．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车的v-t图像，根据图像求出加速度【知识梳理】一、实验原理问题1.打点计时器的作用及工作条件是什么？纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．问题2.利用纸带如何求瞬时速度？思考1.(广东理综)图中是某同学在做“探究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带．(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________．(2)A、B、C、D是纸带上四个相邻的计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B 两点间距x＝________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．物体的加速度问题1.如何判断一个物体是否做匀变速直线运动？问题2.利用纸带求加速度的方法分别有哪些？(1)“逐差法”求加速度：(2)“图象法”求加速度，由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v－t图象，直线的斜率即加速度．思考2.某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图．已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字)：时刻t2t3t4t5速度(m/s) 4.99 4.48 3.98二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．三、实验步骤1．仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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．(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．2．测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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系列的点，换上新纸带，重复三次．(2)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，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1 s．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中．(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．(4)增减所挂钩码数，再重复实验两次．3．数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v－t图象①根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上．②作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v－t图象，它是一条倾斜的直线．(2)由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析①分析图象的特点得出：小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线如图所示，当时间增加相同的值Δt时，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．②通过函数关系进一步得出：既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．四、注意事项1．平行：纸带、细绳要和长木板平行．2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．3．先后顺序：实验时应先接通电源，后放开纸带；实验后应先断开电源，后取下纸带．4．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，放置钩码落地，小车与滑轮碰撞．5．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上的点太少，或者速度大小，使纸带上打的点过于密集。
用打点计时器测加速度
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、根据纸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
0
1
2
3
45
6
位置 0
1
2345
△X
（m）
△t
（s）
v
（m/s）
3.用打点计时器测量瞬时速度
Δx
D
F
0.06s
思考与讨论
用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么？
极限思想
用图象表示速度；示例
n01 2345 V m/s 0.1 0.2 0.3 0.35 0.5 0.6
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
（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
方法步骤： 1 、固定计时器。（远离滑轮） 2 、安装纸带。（小车停在计时器处） 3 、启动电源，拉动纸带，关闭电源。 4、选纸带，处理数据。
用打点计时器测加速度
• 实验目的
练习使用打点计时器，测量平均速度、 瞬时速度、加速度
利用打点计时器测量加速度—实验方案
一、实验原理及注意事项一、实验原理：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压是4~6V,电源的频率是50Hz,它每隔打一次点;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,使用220V交流电压,当频率为50Hz时,它每隔打一次点,电火花计时器工作时,纸带运动所受到的阻力比较小,它比电磁打点计时器实验误差小;二、注意事项：1.电源使用的是交流电源,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,如打出小横线、重复点或点迹不清晰,应调整振针距复写纸片的高度,使之大一点;3.纸带应捋平,减小摩擦,从而起到减小误差的作用;4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;5.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;6.处理纸带数据时,密集点的位移差值测量时误差大,应舍去；一般以五个点为一个计数点;7.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;二、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.把两条白纸带穿过打点计时器的限位孔,且使墨粉纸夹在两纸带之间;然后把纸带的一端固定在小车后面;5.使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,然后放开小车,让小车运动;注意用手在滑轮附近保护小车,以免摔落地面6.及时断开电源,取出纸带;7.换上新的纸带,再重做两次;7.测量选取点迹清晰的纸带,测量并处理数据;描绘v—t图像,用位移差计算加速度数据处理方法：在研究匀变速直线运动中,如图是打点计时器打下的纸带;选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后每5个点取一个计数点A 、B 、C 、D …;测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以：⑴求任一计数点对应的即时速度v ：如T s s v c 232+=其中T =5×= 求出B 、C 、D;;;;;;各点的瞬时速度,然后描绘t v -图像,通过图像可以求加速度;⑵利用“逐差法”求a ：()()23216549Ts s s s s s a ++-++= ⑶利用上图中任意相邻的两段位移求()2T n m s s a n m --=：如223T s s a -= 比较用图像法与“逐差法”求出的结果。
打点计时器测加速度实验原理
打点计时器测加速度实验原理打点计时器测加速度实验，听起来是不是有点高大上的感觉？但这玩意儿就像我们日常生活中的小工具，帮我们解开一些物理的奥秘。
咱们得明白，什么是加速度？简单来说，加速度就是物体速度变化的快慢，就像你开车时，踩油门，那车子飞快冲出去，哐的一声，速度就上来了，刹车也是一样的道理，慢慢停下来，这就是加速度的魔力了。
想想看，生活中有多少场景能体现加速度，坐过山车、骑自行车，甚至是坐公交车的时候，突然刹车，心里那种“哎呀”瞬间感受到的就是加速度的变化。
咱们的打点计时器，乍一看，外表像个小盒子，里面可大有玄机。
它就像一个忠实的小助手，专门用来记录时间。
通常，这种计时器在实验中会定期发出滴滴声，像是生活中有个调皮的小朋友在不停叫你。
每一次“滴”，就意味着一个时间点的到来。
为了测量加速度，咱们可以把打点计时器和一根细绳子绑在一起，然后把小球挂在绳子下面。
咱们把小球放下，开始了实验。
这时，计时器开始滴滴作响，小球就开始自由下落了。
小球从高处掉下来的时候，嘿，你可不要小看这小家伙，它可是以加速度的姿态在飞速下落。
根据物理学的定律，这个加速度是恒定的，差不多是9.8米每秒每秒。
也就是说，小球每秒钟的速度都会增加9.8米每秒，哇哦，想想就让人心跳加速呢！在这个过程中，打点计时器的每一个滴声记录了下落的时间。
等到实验结束，咱们把绳子放开，小球呼啸而下，实验的记录纸上就会留下小点儿。
好啦，咱们来看看这些小点儿究竟是怎么回事。
每个小点之间的距离就代表了小球在不同时间下落的位置。
越往下，每两个小点之间的距离会越来越大，乍一看就像一个抽象的艺术作品，真是让人惊叹！这样，通过计算这些小点的间隔，就能得出小球的加速度，简直就像解开了一道数学题，成就感满满。
要知道，测加速度可不仅仅是为了好玩，实际应用可广泛了。
在汽车工业、航天科技、体育竞技等领域，加速度的测量都至关重要。
比如，赛车的时候，司机得知道车子的加速度，才能在合适的时机加速或减速，这可关乎安全呢。
用打点计时器测速度实验报告
用打点计时器测速度实验报告实验报告：用打点计时器测速度引言：本实验使用打点计时器来测量物体的速度。
打点计时器是一种可以记录物体通过的时间间隔的仪器，通过测量物体通过一段距离所需的时间来计算其速度。
本实验旨在研究不同物体在相同条件下的速度，并比较它们之间的差异。
通过该实验可以更好地理解速度的概念，并掌握速度的测量方法。
材料与方法：1.打点计时器2.不同物体（如小车、球等）3.直线轨道或倾斜面4.起点和终点标记实验步骤：1.在平坦的直线轨道上设置起点和终点标记。
2.将不同物体置于起点。
3.将打点计时器放在终点处，准备记录时间间隔。
4.启动打点计时器，同时释放物体。
5.在物体通过终点时停止计时器，并记录时间。
6.重复上述步骤多次，以获得可靠的平均时间。
结果与讨论：通过测量不同物体通过一段距离所需的时间，我们获得了它们的速度。
在每次实验中，我们记录了三个数据，并计算了它们的平均值。
以下是我们的实验结果：物体A：平均速度为5米/秒物体B：平均速度为3米/秒物体C：平均速度为6米/秒从结果可以看出，物体C的速度最快，物体B的速度最慢，而物体A的速度介于两者之间。
这表明不同物体在相同条件下具有不同的速度。
可能的影响因素包括物体的质量、形状和表面摩擦力等。
进一步的研究可以探讨这些因素对速度的影响。
实验中可能出现的误差主要包括人为操作的误差和测量仪器的不准确性。
为了减小这些误差，我们进行了多次实验并计算了平均值。
此外，我们还可以使用更精确的仪器来提高测量的准确性。
结论：本实验使用打点计时器测量了不同物体的速度，并比较了它们之间的差异。
通过本实验，我们了解到不同物体在相同条件下具有不同的速度，这可能受到多个因素的影响。
通过进一步的研究，我们可以探索这些影响因素，并深入了解速度的概念。
本实验对于加深对速度的理解以及学习测量方法具有重要的教学意义。
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 。
把握实验细节，妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例
把握实验细节，妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例摘要：练习使用打点计时器是高一学生接触的第一个物理实验，而在整个高中物理学习过程中涉及到打点计时器使用的物理实验也比较多，这就要求学生不仅要了解打点计时器的构造和工作原理，更要把握实验细节并能正确处理数据，从而获得想要的实验结论。
本文以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例，具体说明电磁打点计时器使用过程中需要注意的细节问题，并以2023年普通高等学校招生全国统一考试（全国甲卷）第10题为例来说明数据的妥善处理。
关键词：电火花打点计时器；细节把握；数据处理；实验过程《普通高中物理课程标准（2017年版）》中，对于学生的实验能力提出了更高的要求，并增加了21个高中阶段学生必做实验[1]。
人教版必修1的1.1机械运动与物理模型的“内容要求”里也明确提出：“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”[2]。
打点计时器的使用作为高一学生所接触的第一个物理实验，系统的掌握和熟练的使用对后续的学习也有着基础性的作用。
1电火花打点计时器1.1工作原理电火花打点计时器所连接的电源是50Hz 220V的交流电源，其工作原理为：脉冲电流到放电针，将墨粉盘之间的空气击穿，从而产生电火花，火花放电产生热量，将小孔附近墨粉融化，在运动纸带上就留下了一系列黑色点迹[3]。
1.2电火花打点计时器的优势电火花打点计时器可以直接接入220v的照明电源，相比较学生电源，性能相对更加稳定，打出的纸带数据更准确。
电火花打点计时器的放电方式为高压脉冲放电，纸带和电火花打点计时器的放电针之间是没有直接接触的，纸带的运动不会受到放电针的影响，误差更小。
所以选择电火花打点计时器进行实验能够获得相对更准确的实验数据，从而获得更准确的实验结论。
2测量小车的速度和加速度2.1实验原理运动的物体带动纸带经过电火花打点计时器，在纸带上打出一系列的点，点的位置相应的表示出运动物体的位置变化，根据打点计时器的打点原理，每隔0.02秒打下一个点，可以得到相应的时间信息，由可分析物体的运动速度，同时根据可求出加速度的大小[4]。
实验一：用打点计时器测量加速度速度-实验报告
测定匀变速直线运动的加速度－实验报告班级_______________ 姓名_______________时间________________一、实验目的1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。
二、实验原理1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：若x1、x2、x3、x4……为相邻计数点间的距离，若△x＝x2－x1＝x3 －x2＝……＝c(常数)，即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量，则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。
2、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度.3、由纸带求物体加速度的方法：（1）根据Xm－Xn＝(m-n)aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔），选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。
（2）用V-t图像求物体的加速度：先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度，然后做出V-t图像，图线的斜率就是物体运动的加速度。
***逐差法：物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有：三、实验器材____________ ____________ ________________________ ___________四、实验步骤五、分析与处理实验数据1、.纸带采集2、实验数据记录计数点0 1 2 3 4 5 6 各计数点速度————位移段——0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 各段位移——3、计算加速度（用计算和V-T图像两种方法）和某点的瞬时速度六、实验误差分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
小结
速度：用一小段的平均速度来代替某 一点的瞬时速度
TCD
下图为某同学在做“研究匀变速直线运动”的 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位移 大小分别用s1、s2、s3、s4、s5、s6表示，相邻 计数点的时间间隔为T，则小车运动的加速度 计算表达式为_________（用符号表示，不需加 单位）.
逐差法求加速度
打点周期
t=0.02s，f=50Hz
打点方式 振针打点
尖端放电
阻力来源
纸带与限位孔、 限位盘的摩擦； 振针与纸带打点 接触时的摩擦
纸带与限位孔、 限位盘的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
实验图示
一、操作步骤 （1）固定计时器 纸带限位孔、长木板纵轴对齐，使纸带、小车拉线 和定滑轮在一条直线上。 （2）穿纸带 纸带穿过限位孔，压在复写纸（墨粉纸盘）下方， 从另一侧限位孔穿出。 （3）打点 ①先开启电源，后等待1~2s再拖动纸带。 ②打点完毕后，立即关闭电源。 （4）数据处理 （多次测量，减小误差）
二、数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量
为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0 点)．
每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测 量(如下图所示，相邻两点中间还有4个 点未画出)．
2．瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很 短时，可用某段时间的平均速度表示这 段时间内某一时刻的瞬时速度
一般选取所求点左右两边各一个
计数点，用这一段来求中间点的瞬时 速度
VB
=
XAC TAC
XBD
VC= TBD
VD=
XCE TCE
XDF
VE= TDF
小结
加速度：取两点的速度，用这两个点 速度变化量除以这两点的时间间隔
a= VC V（B BC段）
TBC
a= VE VD（DE段）
TDE
a= VD VC（CD段）
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 0
时间t/s 0 x/m v/(m·s－1)
12345 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时 器记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选 择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点 之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是 2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.
T 2
第一段或者是最后一段
实验专题
——打点计时器求速度和加速度
两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
• 电磁打点计时器 （1）原理
•
（2）构造
（3）工作电压：6V以下交流电
• 电火花计时器 （1）构造： （2）电压：
220V交流电 （3）原理：
尖端放电
尖端放电
电磁打点计时器 电火花计时器
电源性质 6V以下交流电源 220V交流电源
x4 - x1 = 3a1T2 x5 - x2 = 3a2T2 x6 - x3 = 3a3T2 a= (a1+a2+a3) ／ 3 =[(x4+x5+x6 )- (x1+x2+x3 )] ／(3T)2
逐差法的实质是将纸带分为两 大段处理，两段的时间间隔必
a x后 x前
须相同，若为奇数段，则舍去