直线运动测速度(已改)
实验报告 88
院系：工院13系07级 姓名：龙林爽 日期：2008-6-11 学号：PB07013075
实验题目：直线运动中速度的测量
实验目的：利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度，
通过物体沿斜面自由下滑运动来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律。
实验内容:
一、 匀变速运动中速度与加速度的测量 （1）从横向和纵向两个方向对气垫导轨进行调平 （2）测量挡光片的有效挡光距离，9.91s mm ∆= （3）测量垫块的厚度：
12312315.3015.1015.0015.3015.1015.00
15.1333h mm h mm h mm
d d d h mm
===++++∴=== （4）测量斜面长，L=86.20cm
（5）使滑块从距光门s 处自然下滑，作初速度为零的匀加速运动，记下挡光时间t ∆，处理数据如下：
20.0s cm =时，111213137.6437.7437.7237.7033
t t t ms ms ms
t ms ∆+∆+∆++∆=
==
30.0s cm =时，212223231.1031.0530.9331.0333
t t t ms ms ms
t ms ∆+∆+∆++∆===
40.0s cm =时，313233326.6726.7226.7026.7033
t t t ms ms ms
t ms ∆+∆+∆++∆===
50.0s cm =时，414243424.1124.0724.1524.1133
t t t ms ms ms
t ms ∆+∆+∆++∆===
60.0s cm =时，515253522.0222.1322.0722.0733t t t ms ms ms
t ms ∆+∆+∆++∆===
求出相应速度：
119.910.26337.70s mm m v s t ms
∆===∆ ()
22210.2630.069169m v s == 229.910.31931.03s mm m v s t ms
∆===∆ ()
22220.3190.101761m v s == 339.910.37126.70s mm m v s t ms
∆===∆ ()2
22
30.3710.137641m v s ==
449.910.41124.11s mm m v s t ms
∆===∆ ()2
2240.4110.168921m v s ==
559.910.449
22.07s mm m v s t ms
∆===∆ ()
22250.4490.201601m v s == 列出2v s -表
1）用最小二乘法处理：
设22v as =，则偏差()2
22z v as =-∑最小
所以2a 是下列方程的解：2
2(2)02z v as s a
∂⎡⎤=--=⎣⎦∂∑ 解之得：()()
22
22
2 1.52819820.679093
m 20.340024s 4.54
i i i i i i n s v s v a n s s --⨯=
=
=--∑∑∑∑
∑
其中，()2
21
0.0340024xy i i
i i l s v s v n =-=∑∑∑ ()22
10.1xx i i l s s n
=-=∑∑ 0.4x =
20.18x = 0.1358186
y = 20.020*********y =
2
20.977s v s v l r -∴=
=
=相关系数
斜率的标准差为2m 220.340024=0.043s a a ∆=
= ()()22
m 20.3400240.043s m
0.1700120.0215s a a ∴=±∴=±
2）作2v s -图并拟合求斜率
图
名
图
名
()()2
2
m
20.332020.00388s m
0.166010.00194s a a =±∴=±求得斜率
3）求g
sin h a g g
L
θ== 2
0.16601m 0.86209.46s 0.01513
a g L h ∴==⨯=
二、验证牛顿第二定律
已知，重力加速度g=9.79472m s ，每个砝码质量为5.00g ，砝码盘质量1.00g ，滑轮等效质量0.30g ，滑动距离0.500s m =
改变砝码盘中砝码的个数，测量通过光门的时间，处理数据如下： 盘
中
没
有
砝
码
时
：
0 1.00m g
=000.001*9.79470.0097947N F m g ===
010203058.3358.3458.0058.2233t t t t ms ++++=
== 009.91m 0.1702s 58.22s mm
v t ms
∆===
()
2
2
m 0.02896804s v ∴= 22000.028968040.02896804m 220.500
v a s ∴===⨯ 盘
中一个砝
码时： 6.00m g
=110.006*9.79470.0587682N F m g ===
111213124.1724.1424.2524.1933t t t t ms ++++=
== 119.91m 0.4097s 24.19s mm
v t ms
∆===
()
2
2
1
m
0.16785409s v ∴= 22110.167854090.16785409m s 220.500
v a s ∴===⨯ 盘中两个砝码时：
11.00m g
=220.011*9.79470.1077417N F m g ===
212223217.9017.9117.9317.9133t t t t ms ++++=
== 229.91m 0.5532s 17.91s mm
v t ms
∆===
()
2
2
2
m
0.30603024s v ∴= 22220.306030240.30603024m s 220.500
v a s ∴===⨯ 盘中三个砝码时：
16.00m g
=330.016*9.79470.1567152N F m g ===
313233314.92+14.91+14.9014.9133t t t t ms ++=
== 339.91m 0.6646s 14.91s mm
v t ms
∆===
()
2
2
3
m
0.44169316s v ∴= 22330.441693160.44169316m 220.500
v a s ∴===⨯ 盘中四个砝码时：
21.00m g
=440.021*9.79470.2056887N F m g ===
414243413.04+13.05+13.0413.0433t t t t ms ++=
== 449.91m 0.7598s 13.04s mm
v t ms
∆===
()
2
2
4
m
0.57729604s v ∴= 22440.577296040.57729604m s 220.500
v a s ∴===⨯ 盘中五个砝码时：
26.00m g
=550.026*9.79470.2546622N F m g ===
515253511.74+11.70+11.7311.7233t t t t ms ++=
== 559.91m 0.8453s 11.72s mm
v t ms
∆===
()
2
2
5
m
0.71453209s v ∴= 22550.714532090.71453209m s 220.500
v a s ∴===⨯
作出n n F a 曲线：
图
名
求得斜率
m=0.3577kg
称得滑块总质量m ’=321.0g 所以理论值m=5*0.005+0.001+0.0003+0.3210=0.3473kg 相对误差2.9% 思考题：
1、气垫导轨调平的标准是什么？
答：横向调平的标准是：当滑块放在通气的导轨上时，沿导轨方向看，滑块两侧与导轨的间隙大小相等；纵向调平的标准是：当滑块轻轻静止放到通气的导轨上时，不左右滑动或者作左右振幅相等的简谐运动。
3、气垫未调平对a 、v 的测量结果有何影响？
答：若横向未调平，则可能产生较大的摩擦力，使实验一中的a比实际偏小；若纵向未调平，则会使v、a偏大（沿倾斜方向）或偏小（逆倾斜方向）。
直线运动中速度的测量实验报告
直线运动中速度的测量实验报告实验题目：直线运动中速度的测量实验目的：利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度，通过物体沿斜面自由下滑来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律实验器材：气垫导轨、滑块、垫块、砝码、砝码盘、细线、游标卡尺、米尺、挡光片、光电门、计时器、托盘天平实验原理：1、平均速度和瞬时速度的测量作直线运动的物体Δt 时间的位移是Δs ，则t 时间内的平均速度为ts v ∆∆=，令Δt →0，即是物体在该点的瞬时速度ts v t ∆∆=→∆0lim，在一定的误差范围内，用极短时间内的平均速度可代替瞬时速度。
2、匀变速直线运动滑块受一恒力时作匀变速直线运动，可采用将气垫导轨一端垫高或通过滑轮挂重物实现，匀变速运动的方程如下：at v v +=0221att v s +=as v v 2202+=让滑块从同一位置下滑，测得不同位置处速度为v 1、v 2、……，相应时间为t 1、t 2、……，则利用图象法可以得到v 0和a 。
3、重力加速度的测定 如右图图一：导轨垫起的斜面若通过2测得a ，则有Lh gg a ==θsin ，从而解得：a hL g =。
4、验证牛顿第二定律将耗散力忽略不计，牛顿第二定律表成F=ma 。
保持m 不变，F/a 为一常量；保持F 不变，ma 为一常量。
因此实验中如果满足以上关系，即可验证牛顿第二定律。
实验内容：1、匀变速运动中速度与加速度的测量（1）气垫导轨的调平，将一段垫起一定高度（2）组装好相应的滑块装置（3）让滑块从距光电门s=20.0cm,30.0cm,40.0cm,50.0cm,60.0cm 处分别自由滑下，记录挡光时间，各重复三次 （4）用最小二乘法对asv22=直线拟合并求a的标准差（5）作出sv 22-曲线2、验证牛顿第二定律每个砝码质量5.00g ，托盘质量1.00g （1）在1的实验前提条件下，确保系统总质量不变，导轨水平放置（2）改变托盘中砝码个数，让滑块从s=50.0cm 处自由滑动，记录挡光时间（3）作出nna F-曲线，求物体总质量，并和天平称得的质量进行比较3、思考题做1、3题数据处理和误差分析：实验数据如下：1、匀变速运动中速度和加速度的测量表一：滑块通过光电门的时间（单位：ms）挡光片之间的距离d=10.10mm导轨水平距离L=86.10cm垫片高度D=14.98cm2、验证牛顿第二定律（单位：ms）表二：滑块通过光电门的时间（单位：ms）每个砝码质量5.00g托盘质量1.00g天平称得的滑块质量313.7g 数据处理：1、 将各个位置滑下的滑块经过光电门的时间取平均值ss t 67.38367.3868.3865.3820=++=ss t 60.31361.3160.3158.3130=++= ss t 35.27337.2734.2735.2740=++=ss t 48.24350.2448.2446.2450=++=ss t 31.22330.2231.2233.2260=++=利用速度计算公式，可以得到：s m msmm t d v /2612.067.3810.102020===，22220/0682.0s m v = s m msmmt d v /3196.060.3110.103030===，22230/1022.0s m v = s m msmm t d v /3693.035.2710.104040===，22240/1364.0s m v = s m msmm t d v /4126.048.2410.105050===，22250/1702.0s m v =s m msmm t d v /4527.031.2210.106060===，22260/2049.0s m v=将以上结果列表如下：表三：v -2s 表由此可以得到v 2-2s 图象：v 2/(m 2/s 2)2s/m图二：v 2-2s 图象 根据最小二乘法的公式k r k d v v s s vs sv r s s v s v s k a i i i i i i∙-⎪⎭⎫⎝⎛-=---=--==∑∑∑∑∑)25/(11)(,))(2)2((22,)2(252252222222222222其中拟合直线的斜率即是a=0.1707m/s 2，其标准差为d(k)= 4×10-4m/s 2。
实验——测变速直线运动的平均速度
测变速直线运动的平均速度【目的和要求】观察做变速运动的物体的运动特征，理解平均速度的物理意义。
【仪器和器材】节拍器（全班共用），钢棒2根（直径8毫米，长80厘米一100厘米，或用细木棒代替），高、低支架各1个，钢球（直径19毫米左右），垫块，红粉笔，刻度尺。
【实验方法】1．安装实验器材。
将两根钢棒的两端分别插入高、低支架的两孔中，然后将支架平放在实验桌上，当钢球放在高端两棒之间时，钢球会沿两棒滚下，如图19－1所示。
2．训练反应能力。
教师首先调节节拍器每两次响声之间（每拍）的时间间隔为1秒。
让学生一只手在高端两棒之间挡住钢球，并随着节拍器的响声数5、4、3、2、1，数到0时放手让小球滚下并接下去数1、2、3、……如此重复几次，直到学生基本上能按上述要求与节拍器响声同步为止。
教师然后调节节拍器每两次响声之间的时间间隔为0．75秒。
按上述要求重复训练几次，要求学生能基本上达到与节拍器响声同步反应。
这对于今后做其他实验是有益的。
3．调节小球滚动的快慢。
用垫块调整支架的高度，使钢球滚到接近低端时节拍数为整数，例如第8拍，并在该拍时钢球经过的位置用粉笔做一个记号。
4．观察小球运动情况。
可看到小球沿两棒越滚越快，开始时速度为0，滚到末端时速度最大。
按方法2中的要求重新数着拍子并让小球从0拍开始滚下，在第4拍时小球经过的位置用粉笔做个记号。
当小球在8拍内滚完全程时，比较第0拍至第4拍间小球运动的路程和第4拍至第8拍间小球运动的路程长短，可发现在相同的时间内，后半段的路程较长，说明小球在做变速直线运动。
5．测量变速直线运动的时间和路程。
将节拍器每拍的时间间隔定为1秒，用刻度尺测量小球在第0拍至第4拍间的路程以及第4拍至第8拍间的路程，连同两段路程相应的时间，填入表1．9－1中。
6．节拍器每拍的时间间隔仍为1秒，记下第5拍时小球经过的位置。
用刻度尺测量小球在第0拍至第5拍间运动的路程以及第5拍至第8拍间运动的路程，连同两段路程相应的时间，填入表1．9－1中。
第一章实验一测量做直线运动物体的瞬时速度-2025年高考物理一轮复习PPT课件
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小 a＝____7_9___ m/s2(结果保留 2 位有效数字)．
高考一轮总复习•物理
第29页
解析：(1)第 1 s 内的位移 507 m，第 2 s 内的位移 587 m，第 3 s 内的位移 665 m，第 4 s
内的位移 746 m，第 5 s 内的位移 824 m，第 6 s 内的位移 904 m，则相邻 1 s 内的位移之差
x (3)铁球的加速度由 t -t 图线分析得
出
高考一轮总复习•物理
1．[实验器材创新]如图甲所示为利用光电门测瞬时速度的装 置，铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁 M，电磁铁正下方 安装一个位置可上下调节的光电门 A.
(1)如图乙所示，用游标卡尺测量小球的直径 d＝ ___1_5_._3__mm.
高考一轮总复习•物理
第21页
/高/分/技/法 实验误差分析
1．交流电源的频率变化引起误差 交流电源的频率出现波动时，打点周期会随之变化．频率升高时，打点周期减小，由
xn＋xn＋1 于计算时仍按照原打点周期值，各点的瞬时速度的测量值 vn＝ 2T 将偏小，加速度的测
Δx 量值 a＝ T2也会偏小．
2．位移的测量引起误差 如果各计数点间的位移较小或相邻计数点之间的位移之差较小，位移测量的相对误差 就会较大，从而导致速度和加速度的测量误差较大．
高考一轮总复习•物理
第11页
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为 0.1 s．以打出 A 点时小车位置为初 始位置，将打出 B、C、D、E、F 各点时小车的位移 Δx 填到表中，小车发生对应位移所用 时间和平均速度分别为 Δt 和 v ，表中 ΔxAD＝__2_4_.0_0___cm， v AD＝__8_0_._0___cm/s.
实验测匀变速直线运动的加速度
实验(测匀变速直线运动的加速度) 实验：测匀变速直线运动的加速度一、实验目的1.学习和掌握匀变速直线运动的规律和特点；2.了解加速度的概念及测量方法；3.通过实验操作，培养实际动手能力和数据分析能力。
二、实验原理匀变速直线运动是指物体在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
其加速度 a 定义为：a = Δv/Δt其中Δv 是物体在相等时间内速度的变化量，Δt 是时间间隔。
三、实验设备1.打点计时器；2.纸带和重锤；3.刻度尺；4.电源；5.小车；6.轨道及固定装置。
四、实验步骤1.将打点计时器固定在轨道的一端，并连接电源；2.将小车放在轨道上，靠近打点计时器，在车的一端挂上重锤；3.打开打点计时器，释放重锤，小车在重力作用下开始沿着轨道做匀加速直线运动；4.在纸带上打下一系列点，关闭打点计时器；5.取下纸带，用刻度尺测量各点间的距离，并计算小车的加速度。
五、实验数据分析1.记录各点的数据，包括时间间隔和对应的位移；2.根据测量数据计算加速度；3.分析加速度的变化趋势和规律；4.根据实验结果讨论匀变速直线运动的特点。
六、实验结论通过本实验，我们了解了匀变速直线运动的规律和特点，掌握了加速度的概念及测量方法。
实验结果表明，小车在重力作用下沿着轨道做匀加速直线运动，其加速度恒定不变。
实验结果与理论值接近，证明了实验方法的正确性。
七、实验注意事项1.实验前应检查设备是否牢固、稳定，确保实验安全；2.在使用打点计时器时，应注意操作顺序和步骤，避免因电源故障等原因影响实验结果；3.在使用刻度尺测量纸带上的点间距时，应尽量减小人为误差，保证测量结果的准确性；4.在处理实验数据时，应注意数据的单位和有效性，避免因数据错误导致结论错误。
八、实验误差分析本实验的误差主要来源于以下几个方面：1.打点计时器的计时误差：由于打点计时器本身存在一定的计时误差，因此会导致加速度测量结果的不精确；2.纸带与打点计时器之间的摩擦力：纸带与打点计时器之间存在摩擦力，会影响小车的运动速度和加速度的测量结果；3.重锤的质量：重锤的质量会影响小车的加速度，因此选择合适的重锤质量对实验结果有很大影响。
速度是怎么测量的
速度是怎么测量的速度是描述物体运动快慢的物理量之一，它可以通过测量物体在单位时间内所走过的距离来确定。
本文将介绍几种常见的速度测量方法，包括平均速度、瞬时速度和相对速度。
同时，还将探讨一些与速度测量相关的注意事项和实际应用。
一、平均速度平均速度是指物体在某段时间内移动的总距离与该时间段的总时长之比。
对于匀速直线运动的物体来说，平均速度可以通过简单的计算得出。
设物体在时间t1内移动了距离s1，在时间t2内移动了距离s2，则平均速度V可以用以下公式表示：V = (s2 - s1) / (t2 - t1)平均速度的单位通常是米每秒 (m/s) 或千米每小时 (km/h)。
二、瞬时速度瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度，即物体在某个瞬间的短时间内所移动的距离与该时间段的时长之比。
在计算瞬时速度时，需要将时间间隔缩小到无限小，即取极限。
瞬时速度可以用以下公式表示：V = lim(t->0) Δs / Δt其中Δs表示物体移动的微小位移，Δt表示时间的微小变化。
三、相对速度相对速度是指两个物体之间的速度差，即一个物体相对于另一个物体的速度。
当两个物体在同一参考系中运动时，相对速度的计算较为简单；然而，当两个物体在不同参考系中运动时，需要考虑相对运动的方向和速度。
为了计算相对速度，可以用以下公式：Vr = V1 - V2其中Vr表示相对速度，V1表示物体1的速度，V2表示物体2的速度。
注意事项和实际应用在实际应用中，速度测量需要考虑一些因素，如测量仪器的精确度、环境条件的影响等。
为了准确测量速度，常用的方法包括使用测速仪器（如雷达测速仪）和观察运动物体的位置变化。
除了物理学领域，速度的概念在其他领域也有广泛应用。
例如，在交通管理中，测速仪器被用于测量车辆的速度，以便对违规驾驶进行监督和管理。
在运动员训练中，测定运动员的速度可以帮助教练员制定合理的训练计划。
此外，无人机、电动车等技术的发展也促进了对速度测量方法的不断探索和改进。
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度高一物理(鲁科版2019必修第一册)(共23张PPT)
在误差范 围内相等
vB
S2 S3 2T
S1 S2
S3
S4
a
(S4
S3) 4T
(S2
2
S1
)
x 100 % 9.80 9.59 100 % 2.14%
g
9.80
作业 课本P54 4
判断照片中摩托车的三种运动分别属于什么运动？
研究物体运动情况，当缺少相应的实验条件，还可利用“模拟打点计 时器”等简易方法获取位移与时间信息。
按一定间隔的时间（如每秒 １次或每秒 2 次）点击纸带
拿着底部穿孔、滴水比较均 匀的饮料瓶竞走，然后通过 留在地上的水印分析他的速 度变化情况
实验原理与设计
别为：
v1
m/s
v2 m / s
v3 m / s v4 m / s v5 m / s
2、根据v-t 图像判断，小车运动的v-t图
象是一条直线，所以，小车做
直
线运动。
×
× × × ×
讨论
（1）为什么标出计数点时要避开点迹密集部分，从距打点的开始端几厘米处选 择一个点记为点 0 ？选取的计数点间隔的时间越小，平均速度就越接近瞬时速 度，实验误差是否就一定越小？
时器打下点 B 时，重物下落的速度大小是 2.23 m/s，重物下落的
加速度是 9.59 m/s2（结果保留 3 位有效数字）。若用其他更准确
的方法测出重物下落的加速度为 9.80 m/s2 ，则本实验加速度测量
值的相对误差为 2.14% 。
相同时间 相邻位移 差
AB－OA＝1.53cm BC－AB= 1.54cm CD－BC= 1.53cm
t
×
v
×
t
实验步骤
第1单元 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度(加速度)-2025年物理
（4）增减所挂槽码数，或在小车上放置重物，再做两次实验.
教材原型实验
五、数据处理
1.由实验数据得出 − 图像
根据表格中的、数据，在平面直角坐标系中仔细描点，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，偏离直线太远的点可舍去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的 −
拓展创新实验
−
③用Δ表示挡光片沿运动方向的长度，如图乙所示，表示滑块在挡光片遮住光
−
线的Δ时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由
静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出 − Δ图，如图丙所示.
，解得
2
拓展创新实验
2
52.1
16.3
（2）由图丙可求得， =_____cm/s,
=_____cm/s
.（结果均保留3位有效数字）
[解析] 根据图像可知 = 52.1 cm/s，求得 = 16.3
.
− 图像，
教材原型实验
三、实验器材
电火花计时器（或电磁打点计时器）、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细
绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片（或墨粉纸盘）.
教材原型实验
四、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.
Δ =
2
.
②利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的 − 图像，若图像
人教版八年级物理上册：匀速直线运动及速度的测量
2.3测量物体运动的速度第1课时匀速直线运动及速度的测量一、选择题1．对于一个做匀速直线运动的物体，下列理解正确的是()A．物体运动速度的大小跟通过的路程成正比B．物体运动速度的大小跟所用的时间成反比C．物体运动速度的大小跟通过的路程和时间无关D．以上说法都不对2．一个做匀速直线运动的物体，8 s内通过的路程是20 m，那么该物体在前2 s内运动的速度()A．大于2.5 m/s B．等于2.5 m/sC．小于2.5 m/s D．无法计算3．如图所示，表示物体一直做匀速直线运动的图像是()4．甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，如图所示图像中能正确反映两人运动路程与时间关系的是()5．小壮同学练习用多次曝光法(在同一底片上多次曝光)拍摄照片，如图所示是她采用每1 s 曝光一次的方法，拍得的一辆轿车在平直公路上匀速运动的照片。
如果车身长度为4.5 m，底片上标尺刻度均匀，那么这辆轿车当时的速度约为()A．105 m/s B．15 m/sC．19.5 m/s D．30 m/s6．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
对上述实验，数据处理正确的是()A．图中AB段的路程s AB＝50.0 cmB．如果测得AC段的时间t AC＝2.5 s，则AC段的平均速度v AC＝32.0 cm/sC．在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，则测得AB段的平均速度v AB会偏大D．为了测量小车在BC段的平均速度v BC，可以将小车从B点由静止释放二、填空题7．物体沿着直线且速度________的运动就是匀速直线运动。
对于做匀速直线运动的物体，速度的大小________，运动的方向________。
8．小壮同学用带有滴墨水器的小车在水平桌面上沿直线先后做了两次运动，在纸带上留下的痕迹如图所示。
高中物理精讲精练：测量直线运动物体的瞬时速度(解析版)
高中物理精讲精练：测量直线运动物体的瞬时速度考点精讲考点1：打点计时器及其使用1.实验步骤（1）了解电火花打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把纸带放在墨粉纸盘的下面．（2）把计时器接到220 V的交流电源上．（3）接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源．（4）取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点,则用Δt＝0.02×(n－1) s计算出纸带的运动时间Δt.（5）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离,在进行实验测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上测量值．2．注意事项（1）使用电火花打点计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面．（2）使用打点计时器时,应使物体停在靠近打点计时器的位置．（3）使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定之后,再拉动纸带,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(可统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．（5）区别计时点和计数点①计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．①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．计数点一般不是从第一计时点开始的,而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．（6）区别打点周期和计数周期①打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔,即交流电源的周期,一般为0.02 s.①计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点,则计数周期为T＝0.02n s.【例1】（1）电磁打点计时器是一种利用______电源的计时仪器,它的工作电压是______V,当电源频率是50 Hz时,它每隔________s打一次点．（2）使用电磁打点计时器时,纸带应穿过________,复写纸应套在________上,并要放在纸带的________面；应把________电源用导线接在__________上；打点时应先__________,再让纸带运动．（3）(多选)打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了()A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置C．物体在不同时间内的位移D．物体在不同时刻的速度【答案】(1)交流60.02(2)限位孔定位轴上低压交流接线柱接通电源(3)AB【解析】电磁打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器,工作电压为6 V,工作频率为50 Hz,周期为0.02 s．电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打一次点,因此打在纸带上的点迹可直接反映物体的运动时间,故A正确．因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置,故B正确．用刻度尺量出各点迹间的间隔,可知道物体在不同时间内的位移,再根据速度公式可算出物体在某段时间内的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的,故C、D错误．【技巧与方法】由纸带记录的信息(1)打点计时器是一种计时仪器,它有具体的工作电压,从打出的纸带上可以直接获得物体运动的时间及不同时刻的位置信息．(2)电火花打点计时器和电磁打点计时器虽然所用电源电压不同,但打点周期均为T＝0.02 s.【针对训练】1．(多选)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是()A．先接通电源,后释放纸带B．电火花打点计时器使用的是220 V交流电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越长D．先释放纸带或先接通电源都可以【答案】AB【解析】为了增加纸带的使用率,应先接通电源,后释放纸带,A正确,D错误；电火花打点计时器使用的是220 V交流电源,故B正确；因为T＝1f,所以使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越短,C错误．考点2：数字计时器使用数字计时器应该注意的问题（1）实验前应先调整发光器件和光敏元件的相对位置,因为如果二者没有对准,则不能计时．（2）根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能．【例2】如图所示用光电计时器研究物体的直线运动.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．则：（1）能否由此确定滑块由光电门1运动到光电门2的时间？（2）滑块通过光电门1时和通过光电门2时相比较,通过哪个位置时更快一些？【答案】(1)不能(2)通过光电门2时更快些．【解析】(1)光电计时器显示的挡光时间为滑块各自通过光电门1、光电门2的时间,不能由此确定滑块由光电门1运动到光电门2的时间．(2)滑块宽度一定,滑块通过光电门时挡光时间越短,滑块运动得越快．【针对训练】2．关于数字计时器的说法正确的是()A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间【答案】C【解析】数字计时器即可记录物体通过一个光电门的时间,也可记录物体先后两次经过光电门之间的时间,但不能记录物体经过一个光电门的位移,故选项C正确．考点达标1．在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作不正确的是()A．打点前,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车B．舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点C．打点频率为50 Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1 sD．实验中应使小车速度尽量小些D【解析】使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车,A对；选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取后面清晰的计数点,B对；打点频率为50 Hz时,打点周期为0.02 s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt＝5×0.02 s＝0.1 s,C对；小车速度越小,点迹越密集,越不容易测量,故实验中应使小车速度尽量大一些,D 错2．(多选)在利用打点计时器测速度的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是() A．先接通电源,后拉动纸带B．先拉动纸带,后接通电源C．电火花计时器使用6 V以下的交流电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 sAD【解析】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,A 正确,B错误；电火花计时器的工作电压是220 V交流电,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,故时间为(n－1)×0.02 s,D正确．3．如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是()A．1①1B．2①1C．1①2 D．无法比较B【解析】假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点所经历的时间为0.02 s,所以纸带甲、乙上A、B两点间时间之比为t1t2＝0.02×10 s0.02×5 s＝21,选项B正确．4．一同学在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为()A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．打点针压得过紧D【解析】当打点计时器接到直流电源上时,其振动片磁化方向不变,不会引起振针的上下运动而打点,故选项A首先应被排除．电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定,电压的不稳定会影响点迹的清晰度．故用排除法可确定B、C两选项均不是本题答案．5．如图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带．纸带中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点．试根据纸带判断以下说法正确的是()A．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 sB．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 sC．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 sD．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 sB【解析】由物体刚开始运动时速度比较小,点迹比较密集,可判断纸带左端与物体相连．由交流电频率为50 Hz,知相邻两记时点时间间隔为0.02 s,每隔4个点取一个计数点,计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s．故B项正确．6．如图所示为一打点计时器所打的纸带,由0到1、2、3…计数点的距离分别用d1、d2、d3…表示,初时刻0到1、2、3…计数点的时间分别用t1、t2、t3…表示,测量出d1、d2、d3…的值,如表所示．假如打点计时器所用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点的时间间隔为多少？在这五段时间内位移与时间有什么对应关系？距离d d d d ds ＝0.06 s,每相邻两计数点的间距如下表所示：,说明物体运动越来越慢．答案：0.06 s相同时间内运动的位移越来越小7．如图所示,一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一枝彩色画笔,当他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得s1＝5.18 cm,s2＝4.40 cm,s3＝3.62 cm,s4＝2.78 cm,s5＝2.00 cm.问：(1)相邻两点间的时间间隔为多少？(2)如果纸带移动得更快一些,纸带上的点迹会发生怎样的变化？(3)如果纸带移动的比原来快一些,要想纸带上点迹疏密程度和原来一样,应采取怎样的措施？解析：本题中,画笔起着打点计时器的作用．(1)相邻两点间的时间间隔就是画笔在纸带上画点的时间间隔,为1 s.(2)物体运动加快,一定时间内的位移必定增加,相邻两点间的距离就代表相等时间内的位移,所以点迹会变稀疏．(3)物体运动的快了,点迹疏密程度还和原来一样．所用的时间一定减少．所以拿彩笔点点的同学应使点点的时间间隔更短些,即频率要加大．答案：(1)1 s(2)变稀疏(3)使点与点间隔的时间更短些(或加大点与点的频率)。
测定匀变速直线运动的加速度(完整版)
对同一组实验条件下的多次测 量结果取平均值，以减小随机 误差。
优化实验环境
减小空气阻力和振动等环境因素的 影响，可以通过在光滑轨道上做实 验、使用气垫导轨等方法实现。
提高操作规范性
严格按照操作规范进行实验， 避免人为误差的产生。
05 实验总结与思考
本实验的收获与体会
01
02
03
04
利用光电门测量瞬时速度，结 合位移公式计算加速度。
03 实验步骤
安装打点计时器
1. 将打点计时器固定在铁架台 上，确保稳定。
2. 连接电源和打点针，确保打 点针能够正常工作。
3. 调整纸带的位置，确保纸带 在打点针的下方，且与打点针平
行。
准备实验器材
1. 选择合适的纸带，长度适中， 确保能够记录足够的数据点。
增加实验组数
增加实验组数可以更好地探究加速度 与外力、质量等因素的关系，使实验 结果更具有说服力。
提高实验操作技能
加强实验操作技能的训练，提高实验 操作的速度和准确性，减少实验误差。
对匀变速直线运动的理解与应用
理解加速度的概念
通过实验进一步理解加速度的概念，掌握加速度的物理意 义和计算方法。
掌握匀变速直线运动的规律
误差来源分析
测量误差
由于计时器和刻度尺的精 度限制，导致测量时间点 和位移点存在误差。
环境因素
实验过程中可能受到空气 阻力、摩擦力、振动等因 素的影响，导致实验结果 偏离理论值。
人为因素
操作过程中可能存在人为 误差，如操作不规范、读 数不准确等。
减小误差的方法
提高测量精度
采用高精度的计时器和刻度尺 ，减小测量误差。
测定匀变速直线运动的加速度(完 整版)