实验：用打点计时器测速度 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册
人教版高中物理必修1第一章运动的描述4实验：用打点计时器测速度习题(1)
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. 第4节实验：用打点计时器测速度
研究物体的运动，就要知道物体运动的位移、时间等，但这样还不能完整地描述运动．生
活中，我们还会提出这样的问题：物体在哪个位置运动的更快？如何描述物体在某一位置或某时刻运动的快慢呢？这就要知道物体在某位置的速度，即瞬时速度，为此，本节就要学习
一种测量瞬时速度的方法．
一、实验目的1．练习使用电磁打点计时器或电火花计时器．
2．学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况．
3．利用v－t图象分析实验数据，描述物体的运动．二、实验原理
1．两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时，都是每隔0.02 s打一次点．2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在
不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均
速度的定义式v＝ΔｘΔｔ，当Δｔ很短时，可以认为ΔｘΔｔ等于t时刻的瞬时速度．
三、实验步骤
1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，并检
查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间．2．把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上．
3．接通开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹．
4．取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数为(n－1)．由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n
－1) s.
5．用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x，再利用公式v＝ΔｘΔｔ计算纸带通过这
段位移时的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．
6．在小纸带上标记连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中．
7．根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动
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. 是匀速直线运动还是变速直线运动？说出判断的理由．8．将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移Δx，由于Δｔ很
人教版高中物理必修一高一同步练习第一章第四节实验：用打点计时器测速度
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2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第一章
第四节 实验：用打点计时器测速度
一. 教学内容：
实验：用打点计时器测速度
二. 教学重点 ：
1. 了解误差有关常识和有效数字运算相关知识．
2. 学会使用打点计时器。
3. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
4. 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。
三. 教学难点：
处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
四. 重点、难点解析：
（一）误差和有效数字
1. 误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
（1）系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。系统误差具有确定的方向性，因此找出其产生的原因后，可采取适当的措施减小或消除它。
（2）偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2. 有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。
（1）有效数字是指近似数字而言。
（2）只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作特别要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
从仪器上读出来的数值，经常有一位数是估计出来的，或多或少存在着误差。例如米尺的最小刻度是mm（0.001m），那么用米尺测量长度可读到十分之一毫米（0.0001m）。0.001m这一位可以从米尺上读出来，是可靠的，0.001m位前面的数都是可靠数，0.0001m这一位是测量者估读出来的，估读的数字因人而异，因此是有疑问的，称为存疑数。由于0.0001m位已存疑，在它以后各位数的估读已无必要。我们把可靠数加上最后一位存疑数，一起记录下来，统称为有效数字。
人教版必修一物理第一章第四节实验：用打点计时器测速度习题
一、单选题人教版必修一物理第一章第四节实验：用打点计时器测速度习题
1. 图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是，且每两个记数点间还有四个计时点已知，，，，，则第三个记数点的速度等于
A．B．C．D．
2. 如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是
B．
D．
D．振针与复写纸之间的距离C．永久磁铁的磁性强弱B．交流电源的频率A．直流电压的高低打点计时器打点的周期取决于（）3.C．A．二、多选题
三、实验题4. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，不经计算，通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是（
）
A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度
5. 下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（ ）①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点
②关掉电源
③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第
n个点的运动时间④把纸带装好
⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上
⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离．
A．⑤④①②③⑥
B．⑤④①③⑥②
C．⑤④①⑥③②
D．⑤④①②⑥③
6. 如图为同一个打点计时器打出的四条纸带,则( )
A．甲纸带加速度最大B．乙纸带加速度最大C．丁纸带平均速度最小D．丙纸带平均速度最大
⼈教版必修⼀物理第⼀章第四节实验：⽤打点计时器测速度习题 7. 如图所示，可用一支笔和一块表做成一台简单的“打点计时器”，为了提高计时的准确性，应掌握的操作要领是_______
A．使纸带做匀速运动
B．使纸带做匀加速运动
C．使打点时间间隔相等
D．使打点时间间隔为0.02s
8. 下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出．由图数据可求得：
高中物理人教版必修一教学案：第一章 第4节 实验：用打点计时器测速度
第4节实验：用打点计时器测速度
一、实验目的
1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用。
2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。
3．能利用v -t图像分析物体的运动。
二、实验原理
1．两种打点计时器的对比
电火花计时器 电磁打点计时器
结构图示
工作电压 220 V交流电 6 V以下交流电
打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上、下振动
打点周期 0.02 s 0.02 s
记录信息 位置、时刻和位移、时间
2．电磁打点计时器的工作原理
如图1-4-1所示，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。振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列点。
图1-4-1
3．电火花计时器的工作原理
电火花计时器是利用电火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带间，当接通220 V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，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一列点迹。
4．测平均速度、瞬时速度的原理
与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，这两点间的时间间隔Δt，则平均速度v＝ΔxΔt。当Δt很短时，可以认为ΔxΔt为t时刻的瞬时速度。
三、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
四、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。
5 实验练习使用打点计时器—人教版(2019)高中物理必修第一册初升高衔接预习讲义
1 / 8 练习使用打点计时器 一、实验目的 1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法。 2．学会用打点计时器测量物体通过的位移以及所用的时间。 3．能利用位移时间图象分析实验数据，并能根据图像分析物体的运动。 一、了解打点计时器 1．打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器． 2.打点计时器的原理及使用 电火花计时器 电磁打点计时器 结构图示 工作电压 220 V交流电 6 V以下的交流电源 打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 打点周期 0.02 s 0.02 s 记录信息 位置、位移、时刻、时间 3．电火花打点计时器： (1)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． 4．电磁打点计时器： (1)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，于是在纸带上留下一行点迹． 2 / 8 5．打点周期 打点计时器一般接我国市用交流电，交流电频率为50 Hz，计时器每隔0.02 s打一次点． 6.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)×0.02s求得 二、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源(频率50 Hz，电压4～6 V；电火花计时器使用220 V交流电源，频率也为50 Hz)。 三、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，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，随后立即关闭电源。 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，那么这n个点的间隔数为n－1，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s。 5．把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后每隔T＝0.1 s的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、B、C、D…的距离，再分别算出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3…。 四、分析与处理实验数据 1．理论数值与计算 把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动。 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 Δx/m 0.0480 0.0483 0.0466 0.0482 0.0480
2018-2019学年高中物理必修一人教版练习题：1.4 实验 用打点计时器测速度
一、多选题
二、实验题2018-2019学年高中物理必修一人教版练习题：1.4 实验 用打点计时器测速度
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
2. 若用电源频率要求为50 Hz的打点计时器打点时,突然发现实际电源频率低于50 Hz,数据计算仍然是按每隔0.02 s打一个点来处理的,则测出的速度数值与实际速度相比,是偏大了,还是偏小了?为什么?
D．实验中打点计时器使用的电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 sC．先接通电源,待打点计时器正常工作时,再拉动纸带B．纸带上打的点密集说明纸带运动速度较大A．拖动纸带的同时,接通电源(2)关于本实验,下列说法正确的是____(填选项前的字母).(1)本实验除打点计时器(含纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的主要仪器有____(选填“交流”或“直流”)电源和____.在“练习使用打点计时器”的实验中,用手拖动纸带打点.3.
4. 某学生在做“用打点计时器测速度”的实验时,实验装置安装完毕,小车开始运动前情景如图所示,其中的错误之处是______,不妥之处是________.
5. 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，其中错误的步骤是________，有遗漏内容的步骤是________．
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
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
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
D．取下纸带
E．放手，使小车在平板上运动
第1.4节 实验：用打点计时器测速度-一键穿透物理必修1同步讲学
第一章 运动的描述
第4节 实验：用打点计时器测速度
1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会使用打点计时器.
2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.
3.理解速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动．
1．打点计时器作用及分类
打点计时器是一种使用交流(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s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．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．
2．电磁打点计时器
(1)工作电压：6V以下的交流(填“交流”或“直流”)电源．
(2)原理：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．
3．电火花计时器
(1)工作电压：220V交流(填“交流”或“直流”)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．
4．两种打点计时器误差比较
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．
考点一、练习使用打点计时器
1．实验步骤
(1)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6V低压交流电，电火花计时器接220V交流电)．
(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，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)×0.02s.
(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．注意事项
人教版高中物理必修一高一同步练习第一章第四节实验：用打点计时器测速度 2
高中物理学习材料
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2011-2012学年高一物理必修1（人教版）同步练习第一章
第四节实验：用打点计时器测速度
一. 教学内容：
实验：用打点计时器测速度
二. 教学重点：
1. 了解误差有关常识和有效数字运算相关知识．
2. 学会使用打点计时器。
3. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
4. 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。
三. 教学难点：
处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
四. 重点、难点解析：
（一）误差和有效数字
1. 误差测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
（1）系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。系统误差具有确定的
方向性，因此找出其产生的原因后，可采取适当的措施减小或消除它。
（2）偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以
多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2. 有效数字带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。
（1）有效数字是指近似数字而言。
（2）只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，
人教版高一物理必修1课后同步练习卷：1.4实验：用打点计时器测速度
实验：用打点计时器测速度
一、选择题
1．在练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下一系列的点，根据所打出的纸带判断小车是做匀速直线运动还是变速直线运动的方法是( )
A．应通过测量纸带表示的运动的全程的位移来判断
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，看其是否相等来判断
答案 D
2．如下图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带，其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点，且打点计时器打点的时间间隔为T。为求得计时器打点C时纸带的速度，则下列算式中最合理的是(
)
A.Δx1T B.Δx2＋Δx32T
C.Δx3＋Δx42T D.Δx1＋Δx2＋Δx33T
答案 B
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之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是(
)
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．无法比较
答案 B
4．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110 s拍一次照，得到的照片如下图所示，则小球在图中过程运动的平均速度大小是(
)
A．0.25 m/s B．0.2 m/s
C．0.17 m/s D．无法确定
答案 C 5．打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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 B．偏小
C．无影响 D．无法判断
答案 A
6．打点计时器的打点周期取决于( )
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．交流电的电流大小
D．振针与复写纸间的距离
答案 B
7． (多选)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