高考物理实验打点计时器知识点
高一物理《14 实验：用打点计时器测速度》课件
一`两种打点计时器
• 3、打点计时器的作用 • （1）测时间 • (电源频率50Hz，每隔___秒打一个点) • （2）测位移 • （3）研究纸带 → 研究物体运动
二 `练习使用打点计时器
• 1、操作步骤
•
•
（1）固定计时器
（2）穿纸带
•
（3）启动电源，拉纸带，随后立 即关电源
探究
△x ＝？
疏密与 速度的 关系
3
位置
0
1
2
3
t/s v/s
思考
• 用打点计时器测量物体速度的方法还能用 在什么地方？ 只能测量单向直线运动的常规物理
体会
• 展示 细节， 有助 于更 好的 研究 过程
频闪照相
• 时间特点：_____ • 位移特点：_____ • 可以怎样研究运动？
四 `用图像表示速度
• 1、图像特点：直观 • 2、常用作图法 • （1）描点作图 • （2）据函数关系式作图 • 3、作图步骤 • （1）建系 （2）描点
.0-2
• 2-4
头脑风暴
• 2.如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
F D 原则：准确性
可行性
三 `测瞬时速度
• 1、测量原理 • 2、测量几个时刻的瞬时速度
看书并回答：
哪几个时刻？如何确定？为何这样定？ 如何设计表格？
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
（3）作图
（四）实例探究
• ［例1］一同学在使用打点计时器时，纸带上点不 是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ ） • A．接在直流电源上 B．电源电压不稳 • C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧 • 解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。 • B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压 有关。B错。 • C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。 • D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出 一些短线。D正确。 • 答案：D
高中物理实验打点计时器的类型
高中物理实验打点计时器的类型
计时器的种类包括电磁打点计时器、电火花计时器两类。
电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上线序打点的仪器。
当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化。
当电流为图甲所示时，此时打点一次或此时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。
阻力相对电火花打点计时器而言较大。
该计时器常见规格以4-6伏交流电 50hz 为主。
电火花打点器的计时原理与电磁打点器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉，给电火花打点计时器接220V电源，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流，接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期，当电源频率为50赫兹时，它每隔0.02S打一次点。
该计时器常见规格以220伏交流电50hz为主。
中学物理实验中的打点计时器的原理与制作
中学物理实验中的打点计时器的原理与制作中学物理实验中的打点计时器是一种常用的实验仪器，用于测量物体运动的时间。
它的原理是利用物体的运动与打点计时器之间的接触，通过记录物体通过计时器的每一个点的时间间隔来进行计时。
打点计时器的制作主要包括以下几个步骤：1. 制作计时器底座：可以使用木板或金属板作为底座，通过固定计时器的各个部件来保持稳定。
2. 安装计时器机构：计时器机构是打点计时器的核心部件，它包括定时机构和计数机构。
定时机构是用来控制打点计时器的时间间隔的，计数机构则用来记录通过计时器的点的数量。
3. 安装触发装置：触发装置是用来启动计时器的，它可以通过物体的运动与计时器之间的接触来实现。
触发装置需要精确地安装在计时器的位置，以确保准确的计时。
4. 连接电路：一些打点计时器需要使用电路来控制计时和记录数据。
在制作过程中，需要将电路与计时器的各个部件连接起来，以确保正常的运行。
制作好的打点计时器可以用于各种物理实验中，例如测量物体的自由落体加速度、测量弹簧振子的周期等。
在实验中，首先要确定物体运动的起点和终点，并将打点计时器安装在合适的位置上。
当物体经过计时器时，触发装置会启动计时器，计时器会记录下物体通过每一个点的时间间隔。
通过计算这些时间间隔，可以得到物体的运动时间。
使用打点计时器进行实验时需要注意以下几点：1. 确保打点计时器的稳定性：在实验过程中，打点计时器需要保持稳定的位置，以确保准确的计时。
可以通过使用夹子或固定装置将计时器固定在合适的位置上。
2. 精确记录数据：在使用打点计时器进行实验时，需要准确地记录下物体通过每一个点的时间间隔。
可以使用计数器或手动记录的方式来记录数据，确保数据的准确性。
3. 注意实验环境的影响：实验环境的变化可能会对实验结果产生影响。
在进行实验时，应尽量保持实验环境的稳定，避免因外界因素的干扰而导致实验结果的误差。
打点计时器是一种常用的物理实验仪器，可以用于测量物体运动的时间。
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
高中物理必修1-实验-用打点计时器测速度
运动的描述
高中物理 必修 ①
3.1 电磁打点计时器 —— 构造
线圈 振片 振针
复写纸
永久磁铁
纸带 限位孔
第三页，共19页。
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打点计时器
运动的描述
3.2 电磁打点计时器 —— 原理
高中物理 必修 ①
当线圈通以50赫兹的交流电时，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。振 动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，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周期一 致，振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时。便打上一 系列点。这就是打点计时器的原理。
误差
带运动，误差较大
火花放电不会影响纸 带运动，误差较小
第十页，共19页。
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练习使用打点计时器
运动的描述
高中物理 必修 ①
1. 实验目的
① 练习使用电火花计时器
② 利用打上的点纸带研究物体的运动情况
2. 实验器材 电火花计时器、纸带、刻度尺、导线、电源
第十一页，共19页。
b. 测量标出点与所选的起点间距离，并记录对应时间 c. 计算对应点的速度，并记录入表格，画速度图线
第十二页，共19页。
南京化学工业园区·史献计工作室 运动的描述
用打点计时器测量瞬时速度
高中物理 必修 ①
1. 实验目的 用打点计时器测量瞬时速度
2. 实验原理 用较短时间内的平均速度替代瞬时速度
如测量 A 点的速度 B AC Δx
第十七页，共19页。
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用图象表示速度
【高中物理】高中物理知识点：打点计时器
【高中物理】高中物理知识点：打点计时器1、打点计时器：是一种测量时间的工具。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。
研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况。
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6V以下，当电源的频率是50Hz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。
3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器：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。
打点计时器：(1)作用：计时仪器，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件：①电磁打点计时器：4V~6V交流电源。
②电火花打点计时器：220V交流电源。
(3)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间隔，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。
利用纸带判断物体运动状态的方法：(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a＝===…(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x，x2，x3，x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝.aT 2。
高中物理 1-4实验用打点计时器测速度精品课件 新人教版必修1
知识点解析 人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
如图是一幅表现运动员“挥击网球”的照片，在这里，
连续的运动被分离成了离散的“景”，瞬间的精彩被定格
成了永恒． 那么，在实验室我们如何记录瞬间的时间和运动呢？ 本节中我们将仿照这种方法，利用打点计时器测量做直线 运动的物体的速度．
人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹 变密．
规律总结：(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象． 人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况．
(3)若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运 动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做 减速运动．
查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条纸带
是否已经正确地穿过限位孔，墨粉纸盘是否夹在两条纸带 中 间 ． ② 把 计 时 器 上 的 电 源 插 头 插 在 220V 的 交 流 电 源 上．③按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，纸 带上就打了一系列小点．④取下纸带，从能看得清的某个
点开始，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点，点
规律总结：使用打点计时器时，应注意以下几方面的 人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
问题：
(1)打点的频率等于交流电的变化频率． (2)振针过高、过低、过松均会影响打点的质量． (3)为保证打出的第1个点对应于物体运动的初始时刻， 应先接通电源，后让物体开始运动．
变式训练1 人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
过程与方法 人 教 版 必 修 一 · · 新 课 标 物 理
1．通过本节的学习了解打点计时器的使用方法；
物理1.4实验：用打点计时器测速度
2.练习使用打点计时器
思考与讨论
（1）电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
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. (2) 振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整? 在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正的对策大致有三种：电源 电压较低（4 V）情况下，可适当调高；调整复写纸位置或更换复 写纸；调整打点计时器。 打点计时器的调整。如打不出点时，首先要检查压纸框的位置是否 升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其 原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正 常工作的方法是，将计时器接在4～6 V交流电源上，将纸带穿过计时器， 开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记，可能有 两种情况。
VB VAC
X AC X1 X 2 tAC 2t
练习：如图所示纸带，时间间隔为0.02s。 C D A B 5.8 9.6 13.4 17.3 X1 X2 X3 X4
E mm
则可以得到，VB= 0.385 m/s VC= 0.575 m/s （保留3位小数）
纸带在几个时刻的瞬时速度
v/(m· s -1 ) 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2 t/10 -1s 0 1 2 3 4 5 6 7
实验内容：探究自由落体运动的规律
小结:
纸带问题主要研究内容：
1、纸带的运动性质:
2、纸带某点的瞬时速度:
3、纸带的加速度
X 13 V2 t13
求加速度：△x = aT2
练习：某同学测量匀变速直线运动的加速度，从若干纸 带中选中一条纸带的一部分，各个相邻点之间的时间间隔 是0.02s，图上注明了他对各个计时点间距离的测量结果。 C D E A B mm 5.8 9.6 X1 X2 根据纸带数据，你能得出纸带AC的加速度吗？（保留2位 小数） a=△x/T2=(x2-x1)/T2= 9.50 m/s2
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2019高考物理实验打点计时器知识点
高考物理打点计时器知识点
了解打点计时器的构造；会用打点计时器研究物体速度
随时间变化的规律；通过分析纸带测定匀变速直线运动的加
速度及其某时刻的速度；学会用图像法、列表法处理实验数
据。
一、实验目的
1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物
体的运动。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理
⑴电磁打点计时器
① 工作电压：4~6V的交流电源
② 打点周期：T=0.02s，f=50赫兹
⑵电火花计时器
① 工作电压：220V的交流电源
② 打点周期：T=0.02s，f=50赫兹
③ 打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显
示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下脉冲输出
开关时，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，产生电火花，于是在纸带上就打下一
系列的点迹。
第2页/共4页
⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法
0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…
为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即
若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连
的物体的运动为匀变速直线运动。
⑶由纸带求物体运动加速度的方法
三、实验器材
小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花
打点计时器(或打点计时器)，低压交流电源，导线两根，纸
带，米尺。
四、实验步骤
1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，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，如图所示。
2.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的
另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳
地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一
端固定在小车的后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开
小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，
取下纸带， 换上新纸带， 重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点
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子， 确定好计数始点0， 标明计数点，正确使用毫米刻度
尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平
均值。也可求出各计数点对应的速度， 作v-t图线 ， 求得
直线的斜率即为物体运动的加速度。
五、注意事项
1.纸带打完后及时断开电源。
2.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm
的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。
3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通
常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。
4.不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数
起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。
常见考法
纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时
的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现，以致在
学业水平测试和高考中也做为重点考察内容，是选择、填空
题的形式出现，同学们要引起重视。
误区提醒
要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速
度、会计算加速度，在运算的过程中注意长度单位的换算、
时间间隔的求解、有效数字的说明。
例题1. 在研究小车运动实验中，获得一条点迹清楚的
第4页/共4页
纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，该同学选
择ABCDE5个记数点，对记数点进行测量的结果记录下来，
单位是厘米，试求：ABCDE各点的瞬时速度(m/s)，小车加
速度?(m/s2)，如果当时电网中交变电流的的频略是51Hz，
但做实验的同学不知道，那么加速度的测量值与实际值相比
偏大，偏小，不变 第一点为A，第3点为B，第5点为C，
第7点为D，第9点为E AB为1.5，AC3.32，AD5.46，AE7.92