必修一1.4 实验：用打点计时器测速度 学案
高中物理人教版必修一第一章第4节实验用打点计时器测速度学案2
1.4实验：用打点计时器测速度学案.知识要点:1. 学习使用打点计时器。
2. 学会使用打点计时器测平均速度。
体会测瞬时速度的方法。
在实验过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验事实。
二.要点预习：（一）实验目的用打点计时器测速度（二）实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器），木板，___________ , __________ , ________导线。
（三）实验原理1. 电磁打点计时器电磁打点计时器的构造如图所示，包含底座、接线柱、线圈、振片、振针、永久磁铁、限位孔、定位轴等部件。
电磁打点计时器是一种使用的计时仪器，工作电压为，当接通电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，振针也就跟着上下振动。
如果电源的频率为50Hz,振针就会通过复写纸每隔__________________ 在纸带上打出一个小点。
2. 电火花计时器电火花计时器的构造如图甲所示，包含电源插头、条、纸盘轴、墨粉纸盘等部件。
脉冲输出插座、脉冲输出开关、压纸限位孔接线柱定忡轴使用时，_________ 套在纸盘轴上，并夹在两条白纸带之间，接通 ______________ 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发生的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电。
当电源的频率是50Hz时，每隔____________ 在纸带上打一个点。
电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。
打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
3. 练习使用打点计时器把打点计时器固定在桌子上，然后把纸带装好，先启动 __________ ，然后用手水平纸带，纸带上打出一行小点，然后立即______________ 电源。
4. 用打点计时器测瞬时速度用打过点的纸带，如图。
根据量出的A、D间的距离X和时间间隔At，算出A、D间Xv =的平均速度厶t。
2022高一物理学案 1.4 实验：用打点计时器测速度 （人教版必修1）
Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.1.4 实验：用打点计时器测速度 学案（人教版必修1）1．电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6_V 以下，当电源的频率是50Hz 时，它每隔0.02_s 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，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小．3．用打点计时器测量瞬时速度时是利用了平均速度的公式v ＝ΔxΔt，当Δt 或Δx 较小时，用这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度．4．速度—时间图象(v －t 图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象.一、练习使用打点计时器 [问题情境] 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．(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n 个点，那么n 个点的间隔数为n －1个，则纸带的运动时间Δt ＝(n －1)×0.02 s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx .(6)利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．2．误差分析：(1)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (2)手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．(3)打点计时器不能连续工作太长时间，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(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O 之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．3．数据处理：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D 、…作为“计数点”，如图1所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、….图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：v A ＝x1＋x22T 、v B ＝x2＋x32T 、v C ＝x3＋x42T、v D ＝x4＋x52T、….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.位置A B C D E F (x n ＋x n ＋1)/m v /(m/s)[问题延伸]在使用打点计时器时，纸带上出现下列情况各是什么原因造成的？应如何调节？ (1)打点不清晰(不打点)． (2)打出的是短线，而不是点． 答案现象原因调节的方法打点不清晰1.振针过高2.电压太低，振幅小3.复写纸用得太久1.把振针适当调低2.适当调高电压3.换新的复写纸 打的不是点，是短线1.振针过低2.所加电压太高，振幅过大1.把振针适当调高一些2.适当调低电压二、用图象表示速度[问题情境]许多变化过程可以用图象来表示，如气温的变化、股票的涨跌等，用这种形式表示变化过程有什么优点？ 答案 图象法是揭示变化规律的好方法，可以形象直观地反映变化规律． [要点提炼]1．v －t 图象：用横轴表示时间t ，纵轴表示速度v ，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图2所示的v －t 图象．图22．v －t 图象的意义：v －t 图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹． 3．匀速直线运动的v －t 图象(1)匀速直线运动的v －t 图象是与时间轴平行的直线，如图3所示，直线a 、b 分别表示v a ＝4 m/s ，v b ＝8 m/s.图3(2)从匀速直线运动的v －t 图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x ＝v t ，在v －t 图象中就对应着边长分别为v 和t 的一个矩形面积，如图4中画斜线的部分．图4[问题延伸]你能根据v－t图象判断物体的运动情况吗？图5是一个物体运动的v－t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．图5(1)物体从静止开始运动还是具有一定的初速度？(2)速度的大小是否变化？怎样变化？(3)运动方向是否变化？答案(1)有初速度．(2)变化；速度先变大然后保持不变，再变小，最后反向增大．(3)方向变化．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( ) 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．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况解析从打点计时器的用途出发对选项进行筛选．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状．答案ABD变式训练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( )图6A．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．打点针压得过紧答案 D解析当振针距离复写纸片间隙过小，每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上，这样就成了一段一段的小线段．A选项造成的后果是打点计时器不工作，B选项造成的后果是打点计时器工作不稳定，C选项造成各点间距忽大忽小，故D选项正确．例2如图7所示是某同学用打点计时器研究某物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC 段、CD段和DE段的平均速度的大小，并判断物体运动的性质．图7解析通过数相邻计数点间的间隔个数，找出每段的时间，然后利用平均速度公式v ＝ΔxΔt进行计算．v AB＝Δx1Δt1＝1.905×0.02cm/s＝19 cm/s＝0.19 m/s，v BC＝Δx2Δt3＝2.402×0.02cm/s＝60 cm/s＝0.60 m/s，v CD＝Δx3Δt3＝1.200.02cm/s＝60 cm/s＝0.60 m/s，v DE＝Δx4Δt4＝2.382×0.02cm/s＝59.5 cm/s＝0.595 m/s.由以上计算结果可知，在误差允许的范围内，物体先加速运动后匀速运动．变式训练2 如图8所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为____ m/s，在A、D 间的平均速度为____ m/s，B点的瞬时速度更接近于______ m/s.图8答案0.35 0.43 0.35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26 mm＝0.026 m.由公式v＝ΔxΔt得，v AC＝0.0142×0.02m/s＝0.35 m/s，v AD＝0.0263×0.02m/s≈0.43 m/s.B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.(由A到D，纸带运动速度在变大)【效果评估】1．接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的先后关系应当是( )A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以答案 A2．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．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答案BC3.图9为一条纸带打上点后的情况，已知A、B、C、D四个点中，A点最先打出，D点最后打出，由图可知，A→. B阶段纸带做______运动，B→C阶段很接近______运动，C→D阶段则做______运动，A→B、B→C和C→D三个阶段中的平均速度大小依次为__ ____ m/s、______ m/s和______ m/s.已知交流电源的频率为50 Hz.图9答案加速匀速减速 1.8 5 5.25 254．图10是某质点做直线运动的v－t图象，试回答：图10(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在2 s末的速度多大？答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动．(2)质点在2s末的速度是7.5 m/s.解析根据v－t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．质点在2 s末的速度由v－t图象可知是7.5 m/s.。
高一物理人教版必修一 1.4实验：用打点计时器测速度教案
实验：用打点计时器测速度重/难点重点：1．学会使用打点计时器。
2．能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3．会用描点法描绘物体的速度一时间图象，并从中获取物理信息。
难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
重/难点分析重点分析：电磁打点计时器靠电磁带动探针振动通过复写纸打点。
电火花计时器靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。
要注意使用方法和领悟注意事项。
通过纸带用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。
速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象。
难点分析：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。
突破策略一、电磁打点计时器电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4 V～6 V。
当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。
通电以前，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。
当接通电源时，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。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，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局期一致，即为0.02s。
位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。
二、电火花计时器使用时电源插头直接插在交流220V插座内，将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mmX700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。
这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。
高一物理人教版必修一第1章第4节实验：用打点计时器测速度 导学案
§1.4实验：用打点计时器测速度【目标导学】 知识与技能：1．了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理。
2．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使用的思想方法，会使用这种方法计算瞬时速度。
3．能运用实验数据描绘速度---时间图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
过程与方法：1．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。
2．经历科学探究过程认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体的运动。
情感、态度与价值观：感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于实际生活的意识。
重点：1．了解打点计时器的方法和在实验中的作用。
2．知道如何计算纸带上各点的速度。
3．会在v-t 坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。
难点：1．对纸带数据的处理。
2．图象的画法及对图象理解。
【自主领悟】★思考：想要测出物体运动的速度，需要记录哪些信息呢？一、打点计时器1．电磁打点计时器是一种使用 (交流或直流)电源的计时仪器，它的工作电压是 。
当电源频率是50Hz 时，它每隔________s 打一个点。
2．电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同，其结构如图所示。
使用时，墨粉纸套在纸盘轴上，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列点迹。
电火花计时器的工作电源是 V 的 （交流或直流）电源。
当电源的频率是50Hz 时，它每隔________s 打一个点。
★思考：从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?【合作探究】二、练习使用打点计时器 1．实验步骤（1）了解打点计时器的结构，然后把它固定好。
（2）安装纸带。
（3）先 ，待开始打点后再 ，纸带上就打上一行小点，随后立即 。
教科版高中物理必修第一册1-4实验：用打点计时器测量小车的速度课时学案含答案
4.实验：用打点计时器测量小车的速度思维导图画出的图像描述物体的运动速度的变化特点．实验必备·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度．2．通过实验获取数据，利用图像处理实验数据．二、实验原理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Δx内的平均速度表示，即根据v̅＝∆x∆t，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝∆x∆t.三、实验器材电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源(电火花打点计时器使用220 V交流电源)、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、重物、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等．四、实验操作1．安装实验器材．把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示．2．使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关．打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动．待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端．纸带上会留下一系列点迹．[导学1]计时点和计数点的比较计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．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．选择点迹清晰的点开始，通常每5个计时点取一个计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1 s.[导学2]打点纸带的数据如何测量误差更小测量各段距离时，用长尺一次性完成较好，以减小实验误差，不要用短尺分段测量．五、处理数据1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为0，而后依次标为A、B、C、D、E…….2．用刻度尺测量出各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与0点对齐，即0点的位置记为0)，并记录在表中．3．计算两相邻计时点间的位移x OA、x AB、x BC、x CD……并记录在表中．4．利用公式v̅＝∆x计算纸带上各相邻计时点间的平均速度，v̅O A、v̅A B、v̅B C、v̅C D…….∆t5．(1)根据v̅＝∆x计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数∆t(2)利用v t图像分析物体的运动用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v t 图像．六、误差分析1．打点计时器打点周期不稳定．2．根据纸带测出的位移存在偶然误差．[拓展]系统误差和偶然误差(1)系统误差①来源：实验原理不够完善，实验仪器不够精确，实验方法粗略．②特点：实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小．③减小方法：优化实验原理，提高实验仪器的测量精确度，设计更精巧的实验方法．(2)偶然误差①来源：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的．例如，用刻度尺多次测量长度时估读值的差异，电源电压的波动引起测量值的微小变化等．②特点：多次重复测量时，偶然误差有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的概率比较接近．③减小方法：多次测量取平均值可以减小偶然误差．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一实验原理和实验操作两种计时器的比较【典例示范】题型1打点计时器的原理及使用例 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，请回答下面问题．(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________．(2)乙图是________打点计时器，电源采用的是________．(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率为50 Hz，则打点周期分别为________s和________s．题型2实验操作例2 (1)图甲是电火花打点计时器的示意图．电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔________s打一次点．电火花打点计时器使用时的基本步骤如下：A．当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭电源B．将电火花打点计时器电源插头插入相应的电源插座C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器D.接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________________．(按顺序填写步骤字母)(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花打点计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带运动得________(选填“越来越快”或“越来越慢”).若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s．素养训练1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，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．A．将电磁打点计时器接在________电源上B．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C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离ΔxD．切断电源，取下纸带E．先________后________，在纸带上打下一系列小点实验步骤的合理顺序是________________．素养训练2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，然后按实际操作的合理步骤，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，纸带上打下一系列小点；实验步骤的合理顺序是________．探究点二纸带的测量、分析与计算【典例示范】题型1利用纸带判断物体的运动情况例3 (多选)关于打点计时器打出的纸带，下列说法正确的是()A．点迹均匀，说明纸带做匀速直线运动B．点迹变稀，说明纸带做加速直线运动C．点迹变密，说明纸带做加速直线运动D．相邻两点间的时间间隔相等题型2利用打点计时器测速度的实验数据处理例 4 某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点．(1)请分别读出DF、FH的长度DF＝________mm，FH＝________mm；(2)求出E、G点的速度v E＝________ m/s，v G＝________m/s.(保留两位小数)素养训练3在一次实验中，使用电磁打点计时器测速度(所用交变电源的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．实验中电磁打点计时器直接接在220 V的交变电源上C．从纸带上可求出计数点AC段对应的平均速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s素养训练4某实验中学的实验小组成员利用纸带分析物体的运动时，从打出的若干条纸带中选取一条比较清晰的纸带，如图所示，图中的七个计数点中每相邻两计数点间还有四个点没有标出．已知该小组的同学使用的交变电源的频率为50 Hz.用刻度尺测量出的相邻两计数点之间的距离如图所示．请回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：(1)计数点0与计数点6之间的平均速度约为________ m/s；(2)打下计数点4时纸带的速度约为________ m/s；(3)如果该小组的同学所使用的交变电源的频率小于50 Hz，而计算时仍按照50 Hz来进行，则以上求解得到的结果应________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．在“用打点计时器测纸带的速度”的实验中，若打点周期为0.02 s，下列说法正确的是()A．启动电源与拉动纸带可以同时进行B．先拉动纸带，后启动电源C．电火花打点计时器使用6 V以下的交变电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 s2．在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，已知交流电源的频率为50 Hz，下列几种方法中最准确的是()A．AG∆t1＝v D，Δt1＝0.12 s B．BE∆t2＝v D，Δt2＝0.06 sC．CE∆t3＝v D，Δt3＝0.1 s D．CE∆t4＝v D，Δt4＝0.04 s3．如图所示，是某位同学练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端与运动物体相连，从点迹的分布情况可以看出：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带________是越走越快的，纸带________先是越走越快后来是越走越慢的．4．如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分，从0点开始按照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，…现在量得0、1间的距离x1＝5.18 cm，1、2间的距离x2＝4.40 cm，2、3间的距离x3＝3.62 cm，3、4间的距离x4＝2.78 cm，4、5间的距离x5＝2.00 cm，5、6间的距离x6＝1.22 cm.(每0.02 s打一次点)(1)(2)根据(1)中表格，4．实验：用打点计时器测量小车的速度关键能力·合作探究探究点一【典例示范】例1解析：甲为电磁打点计时器，采用的是6 V的交流电源；乙为电火花打点计时器，采用的是220 V的交流电源；两种打点计时器所用电源频率为50 Hz，则打点周期均为T＝150 s＝0.02 s.答案：(1)电磁 6 V的交流电源(2)电火花220 V交流电源(3)0.020.02例2解析：(1)电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点；实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则，故正确的步骤顺序是CBDA.(2)打点计时器所用电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点，从左往右，纸带上两点之间的距离越来越大，说明纸带运动得越来越快．从打下A点到打下B点共14个点迹，从A到B共有13个时间间隔，所以所用时间t＝13×0.02 s＝0.26 s.答案：(1)交流0.02CBDA(2)越来越快0.26素养训练1解析：将电磁打点计时器接在交流电源上．先接通电源后拉动纸带，在纸带上打下一系列小点．实验步骤的合理顺序是BAEDC.答案：交变(或6 V以下交变)接通电源拉动纸带BAEDC素养训练2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＝0.10 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：BAEDC.答案：交流限位孔复写纸0.10 s BAEDC探究点二【典例示范】例3解析：打点计时器打点的频率是一定的，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带做匀速直线运动，则点迹均匀；如果纸带做加速直线运动，则点迹变稀；如果纸带做减速直线运动，则点迹变密．故A、B、D说法正确，C说法错误．答案：ABD例4解析：(1)由图可知DF＝3.55 cm＝35.5 mm；FH＝5.20 cm＝52.0 mm.(2)E点的速度v E＝x DF2T ＝35.50.04mm/s＝0.887 5 m/s≈0.89 m/s，G点的速度v G＝x FH2T ＝52.00.04mm/s＝1.30 m/s.答案：35.552.00.89 1.30素养训练3解析：A错：实验时应先接通电源再放开纸带；B错：电磁打点计时器使用的是6 V的交流电源；C对：AC段对应的平均速率v̅AC＝x2+x32T；D错：相邻两个计数点间的时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s.答案：C素养训练4解析：(1)计数点0与计数点6之间的平均速度v̅＝ΔxΔt＝(2.80+4.40+5.96+7.57+9.10+10.71)×10−26×(0.02×5)m/s＝0.676 m/s.(2)当打点计时器打下计数点4时，纸带的瞬时速度最接近于计数点3和5之间的平均速度，则v4＝Δx35Δt35＝(7.57+9.10)×10−22×(0.02×5)m/s＝0.834m/s.(3)当交变电源的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，当交变电源的频率低于50 Hz时，打点计时器打相邻点的时间间隔将大于0.02 s，因此算出的速度将比真实值大．答案：(1)0.676(2)0.834(3)大于随堂演练·自主检测1．解析：使用打点计时器打点时，应先启动电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A、B错误；电火花打点计时器使用220 V的交流电源，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有(n－1)个时间间隔，故时间间隔为(n－1)×0.02 s，D正确．答案：D2．解析：时间间隔应取得尽量小，这样平均速度才能更接近瞬时速度．注意CE段对应的时间间隔为0.04 s.答案：D3．解析：纸带甲相邻两计数点之间的距离相等，所以是匀速通过打点计时器的；纸带乙从左到右相邻两计数点之间的距离增大，所以是越走越快的；纸带丙从左到右相邻两计数点之间距离先增大再减小，所以是先越走越快，后来又越走越慢的．答案：甲乙丙4．解析：(1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示，相邻两计数点的时间间隔Δt＝2×0.02 s＝0.04 s，则打1点时：v1＝x1+x22Δt ＝1.20 m/s；打2点时：v2＝x2+x32Δt＝1.00 m/s；打3点时：v3＝x3+x42Δt ＝0.80 m/s；打4点时：v4＝x4+x52Δt＝0.60 m/s；打5点时：v5＝x5+x62Δt＝0.40 m/s.将数值填入表格中：(2)描点并连线得小车的速度—时间图像，如图所示．由图像可知，小车速度逐渐减小．答案：见解析。
物理必修ⅰ人教新课标1.4实验用打点计时器测速度教案
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4．A、B、C三个物体沿同一直线运动，其对应的v-t图象如图1图3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 C ．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。
高一物理必修一1.4实验 用打点计时器测速度学案
试回答：
(1)A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是多少．
(2)测量数据标在图中，试估算出打点B时的抽动纸的速度大小．
我的疑问
教师评价等级：
【思考与交流】
电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么?
知识点二：电火花计时器
观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法．
电火花计时器通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，振针每隔s打一次点
知识点三：练习使用打点计时器
2．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（）
A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以
3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（）
A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度
△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近正点的瞬时速度．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．
预习时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是，电火花计时器的工作电压是V，其中实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它每隔s打一次点。
4．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或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
1.4实验：用打点计时器测速度学案
§1.4 实验:用打点计时器测速度班级 姓名 学号 自我评价 教师评价【学习目标】1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2、会安装并使用打点计时器。
3、理解根据纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。
4、明确速度—时间图象的意义，掌握用描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。
【学习重点、难点】1、学会使用打点计时器2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3、会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息教学难点：处理纸带的方法,用描点法画图象的能力【课前预习】一、知识梳理1．上图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是①______；②______；③________；④______；⑤______；⑥______；⑦______；⑧______.2．电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生位移的仪器，它使用______电源，由学生电源供电，工作电压在______以下．当电源的频率是50 Hz 时，它每隔______打一个点．通电前把纸带穿过________再把套在定位轴上的复写纸片压在纸带的______．接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，______便振动起来，带动其上的______上下振动．如果物体带动纸带运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的______。
电火花计时器是利用______在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器．使用时，________套在纸盘轴上，并夹在两条纸带之间．接在______电源上，电压为______ V ，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电．当电源频率为50 Hz 时，它每隔______时间打一次点，并且这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力较____，实验误差较____。
3．用打点计时器测瞬时速度，打过点的纸带，如图所示．根据量出A 、D 间的距离Δx 和时间间隔Δt 算出A 、D 间的平均速度v ＝Δx Δt。
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1.4 实验：用打点计时器测速度
【学习目标】
1、知识目标：知道打点计时器的相关知识
2、能力目标：会操作打点计时器；通过纸袋能计算各点的瞬时速度；
3、情感目标：增强实验探索的兴趣
【自研学习】
1、电磁打点计时器是一种能够按照_________时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用_________电源，由学生电源供电，工作电压在_______以下，当电源的频率是50HZ时，它每个_______s打一个点。
2、电磁打点计时器的使用，通电以前，把纸带穿过________，再把套在轴上的_________压在纸带的____。
当接通电源后，如果纸带运动，则振针通过复写纸打下表示纸带运动情况的小点。
3、电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同，在不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是_________和________。
4、电磁打点计时器当电源频率是50HZ时，电磁打点计时器的优点是________________________
5、描述速度与实践的关系的图像，叫做速度时间图像或v-t 图像，用速度为_______时间为__________ 【合作探究】
例1 通过下面纸带上的点，分析了解纸带的运动情况
如果打点的顺序从左向右：
打点的顺序从右向左：
如何求出2-3两点间的平均速度（的大小）：
点密集的地方表示运动的速度较大还是较小：
例2 如图，某段打点计时器打出的连续纸带，如何计算E点平均速度
考点：纸带上某点的瞬时速度与与它相邻的两点间的平均速度接近，相邻两点与要测点的距离越近，相应值越接近，但小距离的测量误差会增大
【能力提升】
例1 下面纸袋中每隔5个点标出一个字母，则D点的平均速度如何求？
例2 分析下面甲乙两个物体运动的图像，分析它们的速度是如何变化的
【当堂反馈】
课后习题
1
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3。