专题1.4 实验用打点计时器测速度(预)-2015-2016学年人教版高一物理同步精品课堂(基础
高中物理 专题1.4 实验 用打点计时器测速度课时同步训练 新人教版必修1
第4节实验：用打点计时器测速度1．（多选）关于测量，下列说法正确的是A．测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多，误差就越小B．在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的C．记录测量的结果，所用单位不同时，不会影响测量结果的准确程度D．为了减小误差，进行任何一个测量，都要采取多次测量求平均值的方法【答案】BCD2．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。
关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法中正确的是A．电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B．它们都是使用10 V以下的交流电源C．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小【答案】D【解析】电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A错误；电磁打点计时器使用4~6 V交流电源，电火花计时器使用220 V交流电源，B错误；使用电磁打点计时器或电火花计时器都应该先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带，C错误；电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D正确。
3．（多选）某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是A．复写纸放反 B．使用了直流电源C．振针过短 D．纸带运动过快【答案】ABC【解析】如果复写纸放反，就不会在纸带上打下点，A正确；打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器的振针不振动，不打点，B正确；振针过短，振针振动时不能接触纸带，即不会在纸带上打下点，C 正确；纸带运动过快，仍然会在纸带上打下点，相邻的两个点的距离会较大，D 错误。
4．（多选）当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是A ．点痕记录了物体运动的时间B ．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C ．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状D ．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况【答案】ABD【解析】打点计时器打下的点记录了物体的位置，而点的个数又记录了物体运动的时间，点间的距离记录了物体运动的位移，故可反映物体的运动情况，ABD 正确，C 错误。
高中物理必修一(人教版)1.4 实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.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．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是（）A. 电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B. 它们都是使用10V以下的交流电源C. 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点D. 电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小【答案】C,D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】解：A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A不符合题意；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，B不符合题意；C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，C符合题意；D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D符合题意；故答案为：CD．【分析】本题考查打点计时器工作原理。
电磁打点计时器使用电源是低压交流电源，而电火花打点计时器是220V交流电源；当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的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，看其是否都相等来判断【答案】D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D【分析】利用打点计时器打出纸带判断纸带运动情况时，应看相等时间内位移的变化规律确定质点的运动情况。
高一物理人教版必修一1.4 实验：用打点计时器测速度
t/s
v/(m·s-1)
0
0 0.05
1
0.1 0.1
2
0.2 0.2
3
0.3 0.3
4
0.4 0.28
5
0.5 0.28
6
0.6 0.18
7
0.7 0.24
8
0.8 0.45
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
速 一.建系 度 二.描点 时 三.连线 间 作图 图 象 ——
为0.02ns
D.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时间 为0.02（n-1）s
1.一学生在练习使用打点计时器时，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 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
交流 2．电磁打点计时器是一种使用_________( 填“交流”或
D.先接通电源或先释放纸带都可以
四、用打点计时器测量瞬时速度
F
D
D
F
D F △x/△t可以大致表示DF间各点的瞬时速度，两边点离得 越近算出的平均速度接近E点的瞬时速度，但过小的间距
也会增大测量的误差.
瞬时速度的求法
D 1.思想方法:
F
用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的 某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点计算出 的瞬时速度就越精确. 2.测量原理： V =V E D-F = △X
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-1s
若打点计时器采用50Hz的交流电供电，关于计数点
间的时间，下列说法正确的是（ AD ）
A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时间
高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度
调节方法：固定振针。
1.在本节课的实验中：
(1)使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带？
(2)手拉纸带速度应快一些还是慢一些？ (3)测量各计数点间的位移时，应一次测量出各计数点到起始
计数点的距离，还是分段测量各段距离？
提示：(1)使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器打点
稳定后再用手拉纸带，这是实验规则。 (2)手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密，不易测量 导致误差过大。 (3)测量各计数点间的位移时，应一次测量出各计数点到起始
(4)取下纸带，把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后每 隔相等时间取一个计数点，分别标上A、B、C、D…如图所示，依
次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3…
2.数据处理 (1)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：
vA x x3 x x4 x x5 x1 x 2 、v B 2 、vC 3 、v D 4 2T 2T 2T 2T
x 求平均速度。 t
(2)当两点间距离越小或通过两点的时间越短时，两点间某点
的瞬时速度越接近于两点间的平均速度。
【解析】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s。AC间的
距离为14 mm=0.014 m,AD间的距离为25 mm=0.025 m。
0.025 x 0.014 v m/s 由公式 v 得, v AC m / s 0.35 m / s, AD 3 0.02 2 0.02 t 0.42 m / s,
点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的
根据瞬时速度的定义，A、C两点比A、D两点更接近于B点，算
出的平均速度更接近于B点的瞬时速度，所以B点的瞬时速度更 接近于0.35 m/s。 答案:0.35 0.42 0.35
高一物理 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学习目标（一）课程要求1．了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本结构，理解其基本工作原理。
2．经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器。
3．会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度。
理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度。
4．能运用实验数据描绘v-t图象，并根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
（二）重、难点重点：1．打点计时器的使用方法。
2.会计算物体的平均速度和纸带上各点的瞬时速度。
难点：各点瞬时速度的计算强化基础1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（）A. 必须使用低压交流电源B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源C. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02sD. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s2.关于打点计时器打点时间间隔的长短，下列说法正确的是( )A. 电源电压越高，打点计时器通过的电流越强，计时器打点速度就会越快，每打两个点的时间间隔就会越短B. 手拉纸带速度越大，纸带运动越快，计时器打点速度就会越快，每打两个点所需时间间隔就会越短C. 打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压的高低和纸带的运动速度的大小均无关D. 以上都不对3.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，哪些是正确的 ( )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对应位置和某段时间内的位移C. 根据点迹在纸带上的分布情况，可以近似求出某点的瞬时速度D. 纸带上点迹的分布情况，反映物体的运动情况图1所示，则下列判断正确的是（）A．B、C两物体具有相同的初速度B．B、C两物体一定从同一点出发图1C．A物体做匀速直线运动D. A、B、C三个物体的运动方向都相同5.关于“用打点计时器测速度”的实验说法正确的有A.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行B.使用打点计时器时，应先拉动纸带，再接通电源C.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面D.使用打点计时器时，应先将打点计时器进行固定F.在测量计数点间长度的时候，要用刻度尺一次测量多个数据，不要一段一段的测量，以减少误差6．某次实验中，打点计时器使用交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图2所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊,因此从较为清晰的A点开始，每五个点取一个计数点。
人教版高中物理必修一学案：1.4实验：用打点计时器测速度
实验：用打点计时器测速度课型：实验课【学习目标】1．认识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(时间、位移 ) ．2．会安装并使用打点计时器，理解依据纸带丈量速度的原理并丈量刹时速度．3．明确速度一时间图象的物理意义，描点法绘图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象，【学习要点】1．学会使用打点计时器．2．能依据纸带计算物体运动的刹时速度．3．会用描点法描述物体的速度一时间图象，并从中获得物理信息．【学习难点】办理纸带的方法，用描点法绘图象的能力．【方法指导】自主研究、沟通议论、自主概括【知识链接】【自主学习】一、电磁打点计时器察看打点计时器并阅读教材，认识电磁打点计时器的构造、工作原理及使用方法．1、电磁打点计时器的电源应是________电源，往常的工作电压为________伏，当电源的频率为 50Hz 时，每隔 ________秒打一次点，【思虑与沟通】电磁打点计时器使用低压沟通电源工作，大家想想能不可以使用直流电源，为何?二、电火花计时器察看打点计时器并阅读说明书认识电火花打点计时器的构造、各部分的名称、工作原理及使用方法．1、电火花计时器往常的工作电压为________伏，当电源的频次为50Hz 时，振针每隔s打一次点三．练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示．学生着手练习使用打点计时器【思虑与沟通】问题 1：如何依据纸带上的点迹计算纸带的均匀速度?问题 2 ：如下图，依据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动（）四、用打点计时器丈量刹时速度实例：如图，丈量出包含 E 点在内的 D ，F 两点间的位移△x 和时间△ t，算出纸带在这两点间的均匀速度v=△ x/△ t ，用这个均匀速度代表纸带经过 E 点时的刹时速度．△x/△ t 能够大概表示正点的刹时速度， D 、F 两点离 E 点越近，算出的均匀速度越靠近正点的刹时速度．但是 D，F 两点距离过小则丈量偏差增大，应当依据实质状况选用这两个点．学生依据大略表示某点刹时速度的方法，选择适合的计数点，丈量包含这个点的一段时间内的位移△x，同时记录对应的时间△t，填下表．地点012345△x/mt/s－ 1v/m·s依据 v=△ x/△ t 算出刚填完的表 1 中各点邻近的均匀速度，把它看作计时器打下这些点时的刹时速度，填下表．从该表中能大略看出手拉纸带运动的速度变化状况．地点012345t/s－1v/m·s五、用图象表示速度问题：方才我们从表 2 中的数据能够大略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化状况，图象是表示变化规律的好方法，我们能够用图象来描述物体的速度变化状况，那么如何用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答．学生详细操作描点．学生用打点计时器测得数据作出图象一一速度时间图象，能够从这些点的走向大概看出纸带速度的变化规律．更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况．[说一说 ]百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?假如有变化，你预计是如何变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10． 57s，依据你的预计画出他在这段时间的v— t 图象的草图．假如是没有受过训练的同学跑百米，他的v—t 图象的形状可能有什么不一样?【达标检测】1．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电压是，电火花计时器的工作电压是电源频次是50 Hz 时，它每隔s 打一次点。
2015-2016学年高中物理 1.4 实验 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1
一
二
三
四
说明:在粗略计算 E 点的瞬时速度时,可利用公式 v= 来求解,但须注意 的是,如果取离 E 点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近 E 点 的瞬时速度,但是距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两 个点。 4.v-t 图象与其画法 为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用 v-t 图象来表示速度随 时间的变化规律。 以速度 v 为纵轴,时间 t 为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻 对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就 得到了一条能够描述速度 v 与时间 t 关系的图象。
结构图示
工作电压 打点方式 打点周期 记录信息
220 V 交变电流 周期性产生电火花 0.02 s 位移、时间
4~6 V 交变电流 振针周期性上下振动 0.02 s
一
二
三
四
2.根据纸带分析物体的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很小。 (2)根据 v= ,求出在任意两点间的平均速度,这里 Δx 可以用刻度尺测 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。 3.瞬时速度的测定 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,如图,若测 E 点的瞬时速度,可测出 D、 F 两个计数点间的位移 Δx 和时间 Δt,E 点的瞬时速度就可用 D、F 间的平均速度 v= 来表示。
������ -������ v2= 3 1 2������
=
人教版必修一1.4《实验用打点计时器测速度》优质.
1．了解电磁打点计时器和电火花计时器的基本构造及工作原理． 2．能够正确使用打点计时器． 3．能根据纸带分析、处理物体的运动问题，通过纸带计算平均速 度． 4．理解v－t图象的含义，并能利用v－t图象解决有关问题．
序言
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【解析】 电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，电 火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，所以C、D错误．
【答案】 AB
二、用电磁打点计时器测量瞬时速度
1．测量原理
(1)用打点计时器测量瞬时速度的方法：如下图所示，测量出包含
E点在内的DF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
3．两种 式 时间间
电磁打点计时器 4～6 V低压交流
振针打点 每隔0.02 s打一次点
电火花打点计时器 220 V交流 电火花打点
每隔0.02 s打一次点
1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( ) A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电 B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样 C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸 D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．
(2) 可以大致表示E点的瞬时速度．D、F两点离E点越近，算出
的平均速度就越接近E点的瞬时速度．然而D、F两点距离过小则测量
误差增大，应根据实际情况选取这两个点．
(3)科学方法：由
可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是
Δt→0，即Δt很小，这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的
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第一章运动的描述
第4节实验：用打点计时器测速度
【学习目标】
1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。
2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。
3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
【自主学习】
一、打点计时器
1．电磁打点计时器是一种记录______的仪器．它使用___ _电源，由学生电源供电，工作电压在____ ___以下．当电源的频率为50 Hz时，它每隔___ _____打一个点．
2．电火花计时器使用交流电源，工作电压是__ ____．
3．电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是_ 和_ _．它是利用_ _在纸带上打出小孔显示出点迹的．使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过___ _，并夹在两条纸带之间．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，产生火花放电如下图所示．于是在运动着的纸带上打出了一列点迹．当电源的频率为50 Hz时，它每隔____打一个点．
二、练习使用打点计时器．
1、把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过_ _并压在复写纸(或墨粉盘)___ _____面，也可以让两条纸带夹住墨粉盘．
2、先接通__ __，后拉动__ ______；纸带上就打出一行小点，随后立即__．
3、取下纸带，从能看得清的某个点数起，数出共有多少个点，如果有n个点，那么打点的间隔数为_ 个，则纸带的运动时间t＝_ _s.
4、用刻度尺测量从开始计数的一点到最后一点间的距离．
三．用打点计时器测量瞬时速度．
如下图所示，根据D、F两点的位移Δx和时间Δt，算出平均速度__________，用这个平均速度来代表经过E点的__ ____．
四、v-t图像
可在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的__ ___，用横坐标表示__ _____，根据各个时刻的速度，将(v，t)作为一组坐标再进行_ _____，将所描的点连成平滑曲线后得出的图象称为速度时间图象(vt 图象)，简称___．
【自我检测】
1、采用下列哪些措施，有利于减少纸带因受到摩擦而产生的误差（）。
A．改用6 V直流电源
B．将电磁打点计时器换成电火花计时器
C．用平整的纸带，不用褶皱的纸带
D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
2．你左手拿一块表，右手拿一支笔。
当你的同伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，你每隔1 s用笔在纸带上打下一个点，这就组成了一台“打点计时器”。
如果在纸带上打下10个点，那么在打第1个点到打第10个点的过程中，纸带的运动时间是（）。
A．1 s B．10 s
C．9 s D．无法确定
3．如图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是（）。
4．使用电火花计时器在纸带上打点时，合理的操作顺序应该是（）。
A．接通电源的同时用手牵动纸带
B．可以随意操作，没有先后顺序之分
C．先接通电源，待打点稳定后再用手牵动纸带
D．先用手牵动纸带，后接通电源
5．打点计时器振针打点周期取决于（）。
A．交流电电压的高低
B．交流电的频率
C．永久性磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸间的距离
6、如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时间图象，回答下面的问题：
（1）甲质点做________运动，乙质点做________（填“加速”“减速”或“静止”）运动。
（2）甲质点的初速度为________m/s，乙质点的初速度为________m/s。
（3）甲、乙两质点运动的方向________（填“相同”或“不相同”）。
：。