专题四.用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动

7、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动（A ）

1、实验步骤：

（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路

（2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.

（3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.

（5）断开电源,取下纸带 （6）换上新的纸带，再重复做三次 2、常见计算： （1）2B AB BC T υ+=，2C BC CD T

υ+= （2）2C B CD BC a T T υυ--==

例1 在“探究小车速度随时间变化规律”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的后面

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

C. 换上新的纸带，再重复做两次

D. 把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

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，下边吊着合适的钩码

G. 断开电源，取出纸带

例

为了计算加速度，合理的方法是（ ）

A. 根据任意两计数点的速度用公式a = △v/△t 算出加速度

B. 根据实验数据画出v –

t 图象，量出其倾角，由公式a = tan a 求出加速度

C. 根据实验数据画出v – t 图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a = △v/△t

算出加速度

D. 依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度

例4 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，为减小实验误差而可以采取的措施有（ ）

A. 选取计数点时，把每打5个点的时间间隔作为时间单位

B. 使小车运动的加速度尽量小些

C. 设去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分纸带进行测量计算

D. 选用各处平整程度、光滑程度相间的长木板做实验

题型二 根据纸带数据判断物体的速度随时间变化的规律

题型识别：据打出的纸带可求出打某点时的瞬时速度，从而研究小车运动情况

图2-5

例2 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，如图2-1-8给出了从0点开始，每5个点取一

个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得x

1=1.40cm，x

2

=1.90cm，x

3

=2.38cm，x

4

=2.88cm，

x 5=3.39cm，x

6

=3.87cm那么

⑴在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：V1=_________cm/s，

V2=_________m/s，V3=________m/s，V4=_________m/s，V5=________m/s

⑵在平面直角坐标系中作出v – t图象；⑶分析小车运动速度随时间变化的规律。

（3）a=_______ m/s2

变式迁移：（2009·潍坊统考）在“探究小车速度随时间变化规

律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小

车运动的一段纸带如右图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F

六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出

⑴由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度，填入下

⑵根据上表中的数据，在图2-1-11中做出小车运动的v – t图线

⑶根据作出的v –t图线可得小车运动的加速度为

____________m/s2

题型三实验误差分析

题型识别：题目要求分析、判断实验误差、系统误差和偶然误差

例3 打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较得（）

A. 偏大

B. 偏小

C. 无影响

D. 无法判断

题型四作图法求速度

例4 如图2-1-13甲所示，用打点计时器记录小车运动情

况，开始小车在光滑水平玻璃上运动，后来在薄布面上做匀减

速运动，所打出的纸带如图2-1-13乙所示，纸带上相邻两点

对应的时间间隔为0.02 s。用作图法（v – t图象）求小车在玻

璃板上的运动速度大小。在薄布面上做匀减速运动的加速度大

小。

1、某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时得到如图所示的纸带，设Ｏ点是计数的起始点，两相邻计

数点之间的时间间隔为０.１ｓ。则打计数点2时物体的瞬时速度v 2＝ m/s ，物体的加速度a = m/s 2。

2．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0、1、2、3、4、5、6共7个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题。

（1）关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表

的看法，其中正确的是 。

A ．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短

B ．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短

C ．打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定

D ．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点

的时间间隔保持不变

（2）计算出打下点4时小车的瞬时速度为 ，求出小车

的加速度为 。（要求计算结果保留三位有效数字）

3．如图所示是研究物体做匀变速直线运动规律时得到的一条纸带

（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz ），从O 点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编号为0、1、2、3、4、5、6，测得S 1=5.18cm ，S 2=4.40cm ，S 3=3.60cm ，S 4=2.78cm ，S 5=2.00cm ，S 6=1.20cm 。（结果保留两位有效数字）

（1）物体的加速度大小a = m/s 2；

（2）打点计时器打记数点3时，物体的速度大小为v 3= m/s 。

4．用接在50Hz 交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度，得到如图所示的一条纸

带，从比较清晰的点开始起，取若干个计数点，分别标上0、1、2、3…（每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出），量得0与1两点间的距离x 1=30 mm ，3与4两点间的距离x 4=48 mm.，则小车在0与1两点间的平均速度为 m/s ，小

车的加速度为

m/s 2。

5．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A ，B ，C ……点间的时间间隔均为0.10 s ，从图中给定的长度，求小车的加速度大小是 ，打下C 点时小车的速度大小是 。

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