物理必修一第一章第4节 实验：用打点计时器测速度
Δt 很短时,可以认为
t 时刻的瞬时速度。
2.v-t 图象及其画法 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。
v t ( N 1)T
如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D F
原则：准确性 可行性
用打点计时器测量瞬时速度
△ x0 △ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
3
课堂训练： 交流 1．电磁打点计时器是一种使用_________( 交流? 直流?) 电源的________ 仪器，它的工作电压是________ 打点计时 6v以下 。 0.02 打一次点。 当电源频率是50赫兹时，它每隔________s 2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直 接得到的物理量是( A B ) A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度。
电磁打点计时器的原理和构造
总结： 利用电流的磁效 应打点计时器的 仪器，靠电流方 向的改变来改变 工作电压： 磁场方向，从而 6V以下 使振针上下振动， 振动周期=电流 变化周期。 f=50HZ,
T=1/f=0.02s 直流？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
交流？
电火花计时器
交流电源 220V 优点：
电磁
1、纸带和限位 孔、限位盘之间 存在摩擦
解析 :(1)T= =
1 ������
1 50
s= 0.02 s。
(2)由题图可知 s=0.70 cm。 C 点对应的速度
(0.90+1.10)×10-2 = 2×0.1 ������������ +������������ vC = 2Δ������
m/s= 0.100 m/s。
初识制表
n
△ （m） △
脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放 电产生电火花打点 220 V 交流电源 0.02 s
阻力 纸带与限位孔、复写纸的摩 纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦 来源 擦,纸带与振针的摩擦
打点计时器的作用
（1）测时间 (电源频率50Hz，每隔 0.02 ___秒打一个点) （2）测位移 （3）研究纸带 → 研究物体运动
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 2、纸带的简单处理 ——测平均速度 （1）需测量的量：
x （2）关系式： v t
△x ＝？
疏密与 速度的 关系
△t ＝？
瞬时速度的计算及速度图象
1.测平均速度、瞬时速度的原理 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,用刻度尺测出两个计数点间的位移 Δx,打两个点的时间可 用 Δt=(n-1)×0.02 s 求得,则平均速度������ =
7. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 (1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz,则纸带上打相邻两点的 时间间隔为 。 (2)A、B、C、D 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有 四个点没有画出。从图中读出 A、B 两点间距 s= ;C 点对 应的速度是 (计算结果保留三位有效数字)。
0
1
2
3
4
s
t （s）
v（m/s）
用图象表示速度
1、图象特点：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）描点 （2）作图 （3）拟合
某 同 学 手 拉 纸 带 运 动 的
１描点 ２作图 ３拟合
v-t
图 象
据函数关系式作图
n
V m/s
v/(m· s-1)
2、振针与纸带 打点接触时存在 摩擦
电火花：只有前 者，阻力小，实 验误差小
电火花计时器
（1）构造：
（2）原理： 脉冲电流经放电针、墨粉 纸盘到纸盘轴，产生火花 放电
尖端放电
（3）工作电压：交流 220V
两种打点计时器的比较 电磁打点计时器 结构 示意 图 打点 电磁作用下振针周期性上 原理 下振动打点 电压 6 V 以下交流电源 周期 0.02 s 电火花计时器
二、对打上点的纸带进行数据处理
目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动 状况。 设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带 上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。如果 数出纸带上一系列点的总数为N， 则打这些点 所用的总时间为 t=(N-1)T。如果测出这N个点 之间的总距离 x ，则t时间内纸带运动的平均 速度为 x x
3、关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有( AE ) A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒 B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒 C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．08秒 D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒 E.每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒 4、打点计时器振针打点的周期，决定于： ( B ) A.交流电压的高低。 B.交流电的频率。 C.永久磁铁的磁性强弱。 D.振针与复写纸的距离。
0 1 0.05 0.1
2 0.2
3 0.3
4 5 0.28 0.28
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-
1
s
课堂练习
1、对纸带上的电迹说法正确的是？ (ABD) A 点迹记录了物体运动的时间。 B 点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。 C 点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。 D 点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位 移 2、打出的点迹不够清晰的原因可能是？(ABCDE)
5．如图所示的四条纸带，是某同 学练习使用打点计时器得到的 纸带的右端后通过打点计时器。 从点痕的分布情况可以断定： 纸带_______是匀速通过打点计时器的，纸带_____是越走越 快的，纸带_______是先越走越快，后来又越走越慢。 6．若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过 计时器到 B点通过计时器，历时________s，位移为______米，这段时 间内纸带运动的平均速度是______m／s。BC段的平均速度 是______m／s，而AD段的平均速度是_______m／s。
A 电源电压偏低 B 永磁体磁性不足
C 振针位置过高
D 复写纸陈旧
E 振动片不在永磁体的中央
预习提纲： 1、打点计时器 的介绍 2、其使用方法 和怎样测速度 3、V-t图象介绍
4、实验：用打点计时器测速度
电磁打点计时器
1、定义：利用 电流的磁效应， 打下一系列的点， 记录运动物体的 时间和位移信息 的仪器 2、电源： 交流电源， 工作电压6V以 下(4V-6V) 当电源频率为 50HZ时，周期 为0.02S。 它每隔0.02S打 一个点
G1高中物理必修一第一章第四节：实验：用打点计时器测速度
4 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、电火花计时器的构造及工作原理.2.学会使用打点计时器.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.理解速度随时间变化的图象的意义，掌握描点法画图象的方法，并能根据图象分析物体的运动．义，掌握描点法画图象的方法，并能根据图象分析物体的运动．一、了解打点计时器 1．打点计时器的作用及分类．打点计时器的作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为当电源频率为50 Hz 时，时，它每隔它每隔0.02 s 打一次点．打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．这就为研究这就为研究物体的运动提供了可能，供高中学生实验用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．两种．2．电磁打点计时器(如图1所示) 图1 (1)工作电压：6 V 以下的交流电源；以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，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．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． 3．电火花计时器(如图2所示) 图2 (1)工作电压：220 V 交流电源；交流电源；(2)原理：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行点迹．到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． 4．两种计时器误差比较．两种计时器误差比较电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小．电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小．二、练习使用打点计时器1．把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．．把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．2．把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V 以下低压交流电，电火花计时器接220 V 交流电)．3．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源． 4．取下纸带，从能够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一个计数点间的距离Δx . 6．利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．计算出纸带在这段时间内的平均速度． 三、用打点计时器测量瞬时速度1．既然打点计时器打出的纸带既记录了物体的运动时间，又记录了这段时间内物体的位移，那我们能不能借助打点计时器和纸带测量物体运动的平均速度呢？能不能测量物体运动的瞬时速度呢？瞬时速度呢？答案 ①利用纸带计算平均速度①利用纸带计算平均速度根据v ＝ΔxΔt 可求出任意两点间的平均速度，Δx 是纸带上两点间的距离，Δt 是这两点间的时间间隔．间间隔．②利用纸带粗略计算瞬时速度②利用纸带粗略计算瞬时速度纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示．平均速度的公式v ＝ΔxΔt ，当Δt 或Δx 较小时，这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度．度．2．打点计时器所用电源的频率为50 50 Hz Hz ，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量如图3所示，纸带在A 、C 间的平均速度为间的平均速度为 m /s ，在A 、D 间的平均速度为间的平均速度为 m/s ，B 点的瞬时速度更接近于速度更接近于 m/s. 图3 答案 0.35 0.42 0.35 解析 由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s ．A 、C 间的距离为14 mm ＝0.014 m ，A 、D 间的距离为25 mm ＝0.025 m. 由公式v ＝Δx Δt 得v AC＝0.0142×0.02m/s＝0.35 m/s，v AD＝0.0253×0.02m/s≈0.42 m/s. s. B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s. 一、打点计时器的应用原理及操作一、打点计时器的应用原理及操作例1使用打点计时器时应注意() A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面的复写纸压在纸带的上面B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源解析电磁打点计时器使用复写纸，电火花计时器不用复写纸，故A错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C 正确；打点计时器不能长时间连续工作，故D正确．答案BCD [归纳总结]使用打点计时器的注意事项(1)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后，再拉动纸带．(2)打点前应使物体停在靠近打点计时器的位臵．(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．针对训练1(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．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．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．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．纸带上点迹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臵和某段时间内的位移；纸带上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． 二、瞬时速度的计算和速度图象的画法二、瞬时速度的计算和速度图象的画法例2 在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图4所示，图中前几个点模糊，因此从A 点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：根据纸带求解以下问题：图4 (1)纸带的哪一端与物体相连？纸带的哪一端与物体相连？ (2)相邻计数点间的时间间隔是多少？相邻计数点间的时间间隔是多少？ (3)BD 段对应的平均速度是多大？段对应的平均速度是多大？ (4)打C 点时瞬时速度的大小？点时瞬时速度的大小？解析 (1)由物体的初速度为零，可判断纸带左端与物体相连．(2)由交流电源频率为50 Hz 知，相邻计时点间的时间间隔为0.02 s ，每5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔Δt ＝5T ＝0.1 s. (3)由纸带可知x BD ＝(49.60－12.38) cm ＝0.3722 m. t BD＝2Δt ＝0.2 s 由平均速度公式得v ＝x BD t BD ＝0.372 20.2 m /s ＝1.861 m/s . s. (4)C 点瞬时速度近似等于BD 段的平均速度，故v C ＝1.861 m/s. 答案 (1)左端左端 (2)0.1 s (3)1.861 m/s (4)1.861 m/s [总结提升](1)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． (2)某点瞬时速度的测量：利用v ＝ΔxΔt ，其中Δx 为包含待测点的较近的一段距离． 针对训练2 除打点计时器外，人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移．如图5所示是采用每秒闪光10次的相机拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1 0.1 s s ，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移可以用尺子量出．尺子量出．图5 根据小球的频闪照片提供的信息在图6中作出小球的v －t 图象，并由图象确定第一次曝光时小球的速度．时小球的速度．图6 答案 v －t 图象见解析图图象见解析图 0.40 m/s 解析 可以求出第2、3、4、5次曝光时小球的速度． v 2＝0.1600.2 m /s ＝0.80 m/s ，v 3＝(0.300－0.070)0.2 m /s ＝1.15 m/s ， v 4＝(0.500－0.160)0.2 m /s ＝1.70 m/s ， v 5＝(0.710－0.300)0.2m /s ＝2.05 m/s ， 小球的v －t 图象为直线(如图所示)，延长图线可知第一次曝光时小球的速度v 1＝0.40 m/s. 1．练习使用打点计时器时，接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的先后顺序是() A．先释放纸带，后接通电源．先释放纸带，后接通电源B．先接通电源，后释放纸带．先接通电源，后释放纸带C．释放纸带的同时接通电源．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．先接通电源或先释放纸带都可以2．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上点下了10个点，则在打下的这些点的过程中，纸带的运动时间是() 3．如图7所示为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一点，图中O点为第一个计数点，A、B、C、D为相邻的计数点，每相邻计数点间还有一个点未画出．根据图中标出的数据，打A、D两点时间内纸带的平均速度是，打B点时纸带的瞬时速度是，你能算出两点时间内纸带的平均速度吗？为什么？打O、D两点时间内纸带的平均速度吗？为什么？图7 一、选择题(1～3为单项选择题，4～6为多项选择题) 1．关于打点计时器的使用，下列说法正确的是() A．电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打出的两点间的时间间隔就越小．使用的电源频率越高，打出的两点间的时间间隔就越小D．电源的电压越高，打出的两点间的时间间隔就越小．电源的电压越高，打出的两点间的时间间隔就越小Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔为T，若纸带上共打2．打点计时器所用的电源是50 50 Hz出N个点，这条纸带上记录的时间间隔为t，则下列各式正确的是() A．T＝0.1 s，t＝NTB．T＝0.05 s，t＝(N－1)TC．T＝0.02 s，t＝(N－1)TD．T＝0.02 s，t＝NT50 HzHz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实3．打点计时器使用交流电源的频率为50 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将() A．偏大．无法判断．无影响 D．无法判断．偏大 B．偏小．偏小 C．无影响4．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使用交流电．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样．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．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放电针和墨粉纸盘．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘5．通过打点计时器得到的一条纸带上的点不均匀，下列判断正确的是() A．点密集的地方物体运动的速度比较大．点密集的地方物体运动的速度比较大B．点密集的地方物体运动的速度比较小．点密集的地方物体运动的速度比较小C．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等D．点不均匀说明打点计时器有故障．点不均匀说明打点计时器有故障6．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直流电源直流电源B．将电磁打点计时器换成电火花计时器．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．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．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜二、非选择题7．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤：．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D．取下纸带．取下纸带E．放手，使小车在平板上运动．放手，使小车在平板上运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔其中错误的步骤是，有遗漏内容的步骤是，将以上步骤完善后以合理的顺序排列为．其中错误的步骤是，有遗漏内容的步骤是，将以上步骤完善后以合理的顺序排列为．8．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图1所示，每相邻两点之间还有四个点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50 Hz. 图1 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为 s. (2)打第4个计数点时纸带的速度v4＝m/s.(保留三位有效数字) 9．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图2所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光板的宽度为3.0 cm，则滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为多少？(计算结果保留两位有效数字) 图2 10．如图3所示，甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行测量读数，甲采取的方法是用刻所示，甲、乙两位同学对同一条纸带上的点进行测量读数，甲采取的方法是用刻度尺先测出AB间距离为x1，再分别测出BC间距离x2，CD间距离x3，DE间距离x4，再代入公式求解．而乙同学只把刻度尺零刻度线对齐A点，依次读出B、C、D、E 4点的刻度值x1、x2、x3、x4.通过计算的方法求出AB间距离为x1，BC间距离为x2－x1，CD间距离为x3－x2，DE间距离为x4－x3，再代入公式求解，你认为哪位同学的测量方法更好一些，误差更小一些？更小一些？图3 11．如图4所示是用小车拖动、用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在．试求：纸带上所选的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．试求：图4 (1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；点时小车的瞬时速度；(2)在图5中作出小车的速度—时间图象．时间图象．图5 1．答案 B 解析 开始记录时，开始记录时，应先给打点计时器通电打点，应先给打点计时器通电打点，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带，然后释放纸带，然后释放纸带，如果先放开纸带，再接通如果先放开纸带，再接通打点计时器的电源，会导致物体运动较快，会导致物体运动较快，不利于数据的采集和处理，不利于数据的采集和处理，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，A 、C 、D 错误；B 正确． 2． 答案 B 解析 每隔1 1 ss 用笔在纸带上点下一个点，如果在纸带上点下了10个点，也就有9个时间间隔，所以纸带的运动时间是9 s ．故选B. 3．答案 2.312 5 m /s 2.125 0 m/s 不能不能 不知道OD 段的时间间隔段的时间间隔 解析 根据平均速度和瞬时速度的定义式求解． AD 段的平均速度 vAD ＝AD t AD ＝43.25－15.500.02×2×3×10－2 m /s ＝2.312 5 m/s. 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度， 故打B 点时的瞬时速度v B ＝AC t AC ＝32.50－15.500.02×2×2×10－2 m /s ＝2.1250 m/s . s. 无法算出OD 段的平均速度，因为不知道O 、D 间有多少个点，因而不知道OD 段的时间间隔．1．答案 C 2．打点计时器所用的电源是50 50 Hz Hz 的交流电，其相邻点间的时间间隔为T ，若纸带上共打出N 个点，这条纸带上记录的时间间隔为t ，则下列各式正确的是( ) A ．T ＝0.1 s ，t ＝NT B ．T ＝0.05 s ，t ＝(N －1)T C ．T ＝0.02 s ，t ＝(N －1)T D ．T ＝0.02 s ，t ＝NT 答案 C 解析 电源频率f ＝50 Hz ，则相邻点间的时间间隔T ＝1f ＝150s ＝0.02 s ，纸带上共打出N 个点，则有N －1个时间间隔，即t ＝(N －1)T ，C 正确．3．答案 A 解析 打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电的频率为50 Hz 时，打点计时器每隔0.02 s 打一个点；当交流电频率低于50 Hz 时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 0.02 s s ，计算速度时如果仍按0.02 0.02 s s ，由v ＝Δx Δt 可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．4．答案 AB 解析 电磁打点计时器使用6 V 以下的交流电，电火花计时器使用220 V 的交流电，A 对；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B 对；电火花计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘，C 错；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D 错． 5．答案 BC 解析 纸带上每相邻两个点之间的时间间隔都相等，所以点密集的地方，说明相同长度的纸带通过打点计时器的时间长，所以物体运动的速度比较小，故A 错，B 对．点不均匀说明物体在相等的时间内发生的位移不相等，故C 对，D 错．6．答案 BCD 解析 改用6 V 直流电源，直流电源，打点计时器无法工作，打点计时器无法工作，A 项错误．项错误．电火花计时器与纸带间的摩擦电火花计时器与纸带间的摩擦更小，B 项正确．用平整的纸带，纸带理顺摊平能减小摩擦，C 、D 项正确．二、非选择题7．答案 A D BFCAED 解析 合理的步骤如下：B ．将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路F ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码A ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源 E ．放手，使小车在平板上运动D ．断开电源，取下纸带8．答案 (1)0.1 (2)1.20 0.11＋0.129＝d Δt ＝3.0×100.29 d Δt ＝3.0×100.11 ＝x AC 2T ＝52.0×1032×0.1 ＝x BD 2T ＝(84.0－24.0)×102×0.1 ＝x CE 2T ＝(120.0－52.0)×102×0.1速度—时间图象如图所示。
人教高中物理必修一第1章4用打点计时器测速度实验报告
人教高中物理必修一第1章4用打点计时器测速度实验报告班级组号学号姓名实验时间数据处置①选取一小段纸带，用固体胶粘贴如下：②测量各记数点间的距离，推算各时间段，树立相应表格并填入表格中间点 A B C D左右两点O——B A——C B—— D C——E两点间距离两点间时长平均速度瞬时速度误差剖析实验结论4 实验：用打点计时器——测速度一作业与测试：1．电磁打点计时器，是一种运用电源的仪器，任务电压是，当电源的频率是50Hz时，它每隔秒打一次点。
2．电火花计时器应接在V的交流电源上，运用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在之间，当电源频率是50Hz时，它是每隔秒打一次点。
3．物体带着纸带在打点计时器上打下一系列点，记载了物体运动的时间，纸带上的点子表示物体在不同时辰的，点子之间的距离，表示物体。
舍掉扫尾密集不清的点子，找一个明晰便于测量的点作为末尾点，并用每打五次点的时间T作为时间的单位，那么T= s。
4．某组同窗研讨小车从斜面上滑下的实验，失掉如下图的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示，依据图上的数据，小车经过B点时的速度是，经过D点时速度是，从B到D进程中小车的速度变化快慢是。
5．某组同窗在«用打点计时器测速度»的实验中，失掉如下图的纸带，在纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示，其中每两个计数点之间还有四个点没有画出，依据图上的数据，每两个计数点之间的时间距离是，小车经过D点时的速度是，经过G 点时速度是，小车速度变化快慢是。
6．某次实验用打点计时器的交流电频率是50Hz，纸带的记载如下图，图中O点为纸带第一个点，接上去的前几个点模糊，因此从A点末尾每打五个点取一个记数点，：OA=1.30cm，OB=3.45cm，OC=6.34cm，OD=10.08cm，OE=14.40cm，OF=19.55cm，那么打出A和F这两点的时间距离中纸带运动的平均速度是，打B点时的瞬时速度是，纸带的速度变化快慢是。
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
高一上学期人教版物理必修一讲义：第一章 第4节打点计时器测速度要点梳理
打点计时器测速度【学习目标】1．知道电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理2．学会使用打点计时器3．会用打出的纸带求加速度、瞬时速度4．能通过纸带上点的位置关系分析物体运动【要点梳理】要点一、电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理要点诠释：1.电磁打点计时器及电火花计时器的构造电磁打点计时器及电火花计时器的构造分别如图甲、乙所示．2.电磁打点计时器的原理电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器，它的工作原理可以用图甲、乙来说明．当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲所示，则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永久磁铁使簧片受到一个向下的力；当交流电转为负半周时，电流方向如图乙所示，簧片左端变为S极，永久磁铁使簧片受到一个向上的力．随着交变电流方向的周期性变化，簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来．位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点．如果在复写纸下有运动的纸带，振针就在纸带上打出了一系列的点．交流电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔是0.02s．3.电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时纸带问题分析器相同，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，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器．使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，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行点迹．当电源频率是50Hz时，也是每隔0.02s打一次点．4.电磁打点计时器与电火花计时器的比较①两种计时器使用的都是交流电源；当电源的频率为50Hz时，都是每隔0.02s打一个点．②电磁打点计时器使用4～6V交流电，电火花打点计时器工作电压是220V交流电．③无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器，打出的纸带上的点，都记录了纸带运动的时间．如果纸带是跟物体连接在一起的，纸带上的点就相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究点之间的距离，就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况．④电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小，实验误差较小．5.使用打点计时器的注意事项①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸下穿过．将计时器接入50Hz交流电源，从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅较小，再升高电压至6V；对电火花计时器，应将墨粉纸盘套在纸盘轴上，两条纸带要对齐穿过限位孔，墨粉纸盘夹在中间，使用220V交流电源．②开启打点计时器，待1～2s再拖动纸带打出点，观察点迹是否清晰，打完纸带后，立即关闭电源．③在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正时大致从以下方面注意：电源电压较低情况下，可适当提高(对电火花计时器这种情况较少)；调整复写纸位置或更换复写纸(或墨粉纸盘)；调整打点计时器．④调整打点计时器．如果打不出点，首先要检查压纸框的位置是否升高，阻碍了振片上的振针打不到纸带上，若是，可将压纸框向下压，恢复到原来的位置．这种情况一般是由于操作不当引起的．另外也可能是振片没有工作，在共振情况下，此时可松动固定振片的螺丝，适当调节振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作．如果振片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直到打出点为止．若振针向下调节过长，则打点的声音过大，且易出现双点，调节时要仔细．⑤如果将打点计时器错接在学生电源的直流电源上(非稳压电源)，也能在纸带上打出点迹，这是因为直流输出单向脉冲电流，频率为100Hz，会导致数据处理时错误．⑥使用电火花计时器时，若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下，打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一纸带，否则会只用纸盘的某一位置，打出的点迹颜色较淡；若使用双纸带，将墨粉纸盘夹在中间，拖动时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉纸盘会随纸带转动，电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，点迹颜色较重，而上面的纸带没有点迹，可重复使用，但用两条纸带时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后都应立即关闭电源．要点二、实验原理和步骤、注意事项要点诠释：1.实验目的①进一步练习打点计器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．②利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．2.实验器材附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源．3.实验原理把纸带跟运动物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况．4.实验步骤①把附有滑轮的长木板放在实验台上，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，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码．放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面．③使小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带．从这三条纸带中选用一条最清晰的，记录为纸带Ⅰ．④增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ．⑤在打纸带I时的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ．⑥整理器材．5.注意事项(1) 平行：纸带和细绳要和木板平行．(2) 一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带．(3) 防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4) 减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)弄清间隔：要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．(6)仔细描点：描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位．用细铅笔认真描点．要点三、实验数据的处理要点诠释：1. 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．2.纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T ＝0.1s ．3.采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x 1、x 2、x 3、x 4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．11x x ＝，221x x x -＝，332x x x -＝，445x x x -＝，554x x x -＝．4. 根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据x v t ∆=∆，求出任意两点间的平均速度，这里△x 可以用直尺测量出两点间的距离，△x 为两点间的时间间隔数与0.02s 的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度．(2)粗略计算瞬时速度某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，DG F v v =或DF E v v =．【说明】在粗略计算E 点的瞬时速度时，可利用x v t∆=∆公式来求解，但需注意的是，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，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即1212x x v t ∆+∆=∆，2322x x v t∆+∆=∆…(△t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中： 计数点位置编号n 0 1 2 3 4 5 6时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相邻两计数点间的距离s/m对应计数点的速度v/(m ·s －1)5.由实验数据得到v-t 图象①如何由实验数据得出v-t 图象有了原始实验数据，如何更好地确定运动规律呢?最好的方法是作v-t 图象，具体的运动规律便能直接显现．根据表格中的v 、t 数据，在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，落不到直线上的各点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v-t 图象，它是一条倾斜的直线，如图所示．②如何由实验得出的v-t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律可以从两条途径进行：一是通过直接分析图象(如图所示)的特点得到．小车运动的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值△t ，速度也会增加相同的值△v ．也就可得出结论：小车的速度随时间均匀增加(或变化)．二是通过图象写出函数关系式进一步得到结论，既然小车的v-t 图象是一条倾斜的直线，那么v 随t 变化的函数关系式为v ＝kt+b ，显然v 与t 成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加(或变化)．6.由纸带求加速度的方法由图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5…所对应的速度分别是v 1、v 2、v 3、v 4、v 5…T 为计数点间的时间间隔． 211v v a T -=，322v v a T -=，433v v a T -=，…，1n n n v v a T+-=． 求加速度的平均值 122132111()()()++++⋅⋅⋅+-+-+⋅⋅⋅+--===n n n n a a a v v v v v v v v a n nT T从结果看，真正参与运算的只有v 1和v n+1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用． 方法二：逐差法求41123∆-∆=x x a T ，52223∆-∆=x x a T ，63323∆-∆=x x a T ，则 1234561232()()39++∆+∆+∆-∆+∆+∆==a a a x x x x x x a T 这样可使各点的瞬时速度都参与了运算，可减小误差．比较两种方法，“方法二”比“方法一”好，一般不用方法一．方法三：由图象求加速度由多组数据描绘出v-t 图象，v-t 图象的直线斜率即为物体运动的加速度． 三种方法中，最准确，科学的是方法三，不过较繁一点．要点四、一些利用现代技术测速度的方法除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：(1)借助传感器用计算机测速度如图所示是一种运动传感器的原理图，这个系统由A、B两个小盒子组成．将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A 等高．小车上A盒发射器对着接收器B，并处在同一直线上．将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数据输入计算机，利用专门软件可以分析小车的位移与时间的关系．将这些位移和对应的时间差再利用计算机进行处理，就可以分析小车的速度随时间的变化．根据小车的两个位置变化可求得△x，两位置的时间差为△t，则小车速度xvt∆=∆．(2)利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A 管发出光线，B管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时问就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度△x和测出的时间△t，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度xvt∆⎛⎫=⎪∆⎝⎭．由于遮光板的宽度△x很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度．(3)利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1s，这样便记录了物体运动的时间．而物体运动的位移则可以用尺子量出．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器打出的点迹．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的．。
人教版高中物理必修一第1章第4节《实验：用打点计时器测速度》ppt教学课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
放电针、
墨粉纸盘放电
• （3）工作电压：220V
尖端放电
两种电磁打点计时器的共同点与不同点
打点频率相同
1.打点方式不同 电磁打点计时器：利用振动的振针打点 电火花计时器：利用火花放电打点
2.电源电压不同
电磁打点计时器：6V以下交流电 电火花计时器：220V交流电
3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍 作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动
• 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
一`两种• 打3、点打点计计时时器器的作用
• （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• 1点、计操时作器步骤 • （1）固定计时器
• (2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系 中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
实例：绘V-t图象
五、
速 度
v
试分析物体的运动情况
I 时
v1
间 图
象
0
t1
t2
t3
t
v-t 图象中速度的正负表示物体的运动方向
高中物理(人教版)必修一：1.4 实验：用打点计时器测速度
高中物理（人教版）必修1（每日一练）第一章运动的描述第四节用打点计时器测速度一、选择题1、(2018年•石家庄市第一中学期中)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为5.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.050s．则滑块经过光电门位置时的速度大小为（）A．0.10m/s B．100m/s C．5.0m/s D．0.50m/s2、(2017年•北京师大附中期中)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v﹣t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）A．在0～10秒内两车逐渐靠近B．在10～20秒内两车逐渐远离C．在5～15秒内两车的位移相等D．在t=10秒时两车在公路上相遇3、(2017年•长春市十一中)某同学用如图所示的装置测定重力加速度．（1）电火花计时器的工作电压为交流________．（2）打出的纸带如图所示，实验时纸带的________端应和重物相连接（选填“A”或“B”）．（3）已知电源频率为50Hz，纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度大小为________ m/s2．（保留两位有效数字）4、(2017年•抚州市期中)关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是（）A．电磁打点计时器使用6V以下的直流电源B．电磁打点计时器使用220V的交流电源C．电火花计时器使用的220V的直流电源D．不管哪种计时器，都是每隔0.02s打一次点5、(2017年•江苏泰州中学期中)木块以一定的初速度沿粗糙斜面上滑，后又返回到出发点，若规定沿斜面向下为速度的正方向，下列各图像中能够正确反映该木块运动过程的速度随时间变化的关系的是6、(2018年•唐山市滦县二中期中)如图为电磁打点计时器实物图。
04-第4节 实验_用打点计时器测量小车的速度高中物理必修第一册必修版
.
隔 = 0.1 s.）
图1-4-1
（1）由纸带提供的数据求出打下、两点时纸带的瞬时速度，填入下表：
计数点序号
计数点对应的时刻/s
打下计数点时纸带的速度/ m ⋅ s−1
0
0.1
0.2
0.3
0.25
.
_____
0.45
.
_____
【解析】根据某计数点相邻两侧计数点间的平均速度等于该计数点的瞬时速度，可得
法常用于研究物体的运动过程.如图所示为由相同的频
闪照相机拍摄的甲、乙两物体的频闪照片，请从图片分析两物体的运动情况.
【解析】由题图可知，甲物体在相同的时间内发生的位移相同，说明甲物体做匀速
直线运动.乙物体在相同的时间内发生的位移不同，如果乙物体从左侧开始运动，由
题图可知，相同时间内乙物体发生的位移越来越大，则说明乙物体运动得越来越快;
度 =
=
5.00×10−2
0.12
m/s = 0.42 m/s，选项D正确.
高考帮丨核心素养聚焦
考向 考查打点纸带的数据处理
例5 (广东高考题)如图1-4-7所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
图1-4-7
.
（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_______.
（1）、两物体各做什么运动?
【答案】物体做加速直线运动，物体做匀速直线运动.
【解析】根据相同时间内物体位置的变化情况可以判断出物体做速度逐渐增加的加
速直线运动，物体做匀速直线运动.
E
（2）是否存在某个时刻两物体速度相同的情况?___.（填选项前字母）
高中物理必修一(人教版)课件：第一章 4实验用打点计时器测速度
的距离过小时,每一个打点周期内振针就会有较长一段时间接触并
挤压在复写纸片上,这样就成了一段一段的小线段。所以在使用打
点计时器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中,否则就要
做适当的调整。选项 A 造成的后果是打点计时器不工作,选项 B 造
为正值,表示质点沿正方向运动;质点在 CD 段(4~6 s 内),速度由 10
m/s 均匀减小到 0,质点做减速运动,速度为正值,表示质点沿正方向
运动。
(2)根据三角形的中位线可知,质点在 1 s 末的速度是 5 m/s。
(3)质点在 DE 段(6 s 以后),速度由 0 均匀增大,质点做加速运
动,速度为负值,表示质点沿负方向运动。
2.从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个误
差可能会更小?
答案:电火花计时器在使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自
于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与
交流电源频率的稳定程度一致,同时它的操作简易,使用安全可靠。
典题例解
【例 1】 某同学在用电磁打点计时器做实验时,得到的纸带如
瞬时速度为
m/s,物之间的距离随时间逐渐增大,故物体
做加速运动,即速度增大。
5.用图象表示速度
根据瞬时速度的计算方法,利用纸带上的数据,算出打点计时器
打 A、B、C、D、E 等点时的瞬时速度,并找出对应的时间,然后以
时间为横坐标、瞬时速度为纵坐标,画出的表示物体速度随时间变
=
2×0.1
m/s=0.100 m/s。
答案:(1)0.02 s
(2)0.70 cm 0.100 m/s
高中物理必修一实验用打点计器测速度
例如在实验中测量长度时，会存在偶然误差。为减小此 偶然误差，应通过多次测量来取平均值。
③ 绝对误差和相对误差
➢ 区分计时点和计数点：
④ 手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。
纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦
电源频率为50Hz时，打点时间间隔为0.
第一章：运动的描述
第 4 节 实验：用打点计时器测速度
速度计算公式： 刻度尺
用秒表测量较短的时间时，误差较大
电磁打点计时器
电源
原理
阻力 来源
打点 时间 间隔
精确 程度
电火花打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
电源
4~6V低压交流电源
220V交流电源
原理
阻力 来源
打点 时间 间隔
精确 程度
电源频率为50Hz
△x
△ t ＝_0_._1_s
点迹的疏密与速 度有什么关系？
如何测出E点的瞬时速度？ 不准确
A
B
C
D
准确可行
MN
不可行
➢ 用打点计时器测量瞬时速度
测量原理： 测量某一位置的瞬时速度，可以取包含这一位置在
内的一小段位移△x（一般在该点两侧各取一点），测出 这一段位移内的平均速度，用这个平均速度粗略代替纸 带经过该位置时的瞬时速度。
计时点 （3）接通电源，释放纸带；
3、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（
）
打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源。
③ 释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置；
纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦