人教版高中物理必修一用打点计时器测速度
高中物理必修第一章实验1.4用打点计时器测速度 Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片 - 副本
• 3、操作步骤
• （1）了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项， 固定计时器 • （2）按照说明连接使用仪器并穿好纸带 • （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源 • （4）取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计 数点，注意计数点间的时间间隔。 • （5）用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。 • （6）在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一 个表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。
同步跟综训练
1. 某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，这可能是因为 ( ) A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源的电压不稳 C．电源的频率不稳 D．振针压得过紧 解析 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下 点．当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有 时有点，有时无点．当振针与复写纸的距离过小时，振针就会有较长的时间 与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段． 答案 D
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＝得，vAC＝ m/s＝0.35 m/s vAD＝ m/s≈0.42 m/s B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.
答案 0.35
0.42
0.35
点评 求某点瞬时速度时，我们应取此点两侧靠近此点 的两点间的平均速的运动规律
A B C D
同步跟综训练
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均 匀,下列判断正确的是 A．点子密集的地方物体的运动速度比较大 B．点子密集的地方物体的运动速度比较小 C．点子不均匀说明物体在做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障 (B C )
一、两种打点计时器
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。
高中物理必修一(人教版)1.4 实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题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【答案】C,D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】解：A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A不符合题意；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，B不符合题意；C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，C符合题意；D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D符合题意；故答案为：CD．【分析】本题考查打点计时器工作原理。
电磁打点计时器使用电源是低压交流电源，而电火花打点计时器是220V交流电源；当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（）A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断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，看其是否都相等来判断【答案】D【考点】打点计时器的使用【解析】【解答】物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D【分析】利用打点计时器打出纸带判断纸带运动情况时，应看相等时间内位移的变化规律确定质点的运动情况。
高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测)：第一章 1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
(10“快”或“慢”)，小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟，30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器．下列关于打点计时器的说法中正确的是()．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带所用时间最短，故其平均速度最大．某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出点在内的一段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，下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度，最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字)．点间的中间时刻，求出0、2点间的平均速度即可认为是点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出，需要注＝0.1 s ．根据v －＝x t得： x知识点四离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线．v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上，并将各点用平滑的线连接起来，如下图所示．课后作业时间：45分钟满分：80分________姓名________分数．关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是．无法比较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8．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【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 s ，计算速度时如果仍按0.02 s ，由v ＝Δx Δt可知，将导致测量出的速度值大于其真实值．9.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4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ．则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d /t ＝0.004 m/0.040 s ＝0.10 m/s.10．一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点，测得AB ＝11.0 mm ，AC ＝26.5 mm ，AD ＝40.0 mm ，AE ＝48.1 mm ，AF ＝62.5 mm.根据测量数据，下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A ．速度不变B ．速度越来越大C ．速度越来越小D ．速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB ＝11.0 mm ，BC ＝AC －AB ＝15.5 mm ，CD ＝AD －AC ＝13.5 mm ，DE ＝AE －AD ＝8.1 mm ，EF ＝AF －AE ＝14.4 mm ，物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大，选项D 正确．二、非选择题11．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图所示．从比较清晰的点起，每五个计时点记为一个计数点，分别标为0、1、2、3、4、…，测得0与1两点间的距离为x 1＝30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2＝48.0 mm ，则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ，在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点，说明相邻两计数点间的时间间隔t ＝5T ＝0.1 s ，根据平均速度的公式v －＝x t 得，小车在0与1两点间的平均速度为v －1＝x 1t＝0.3 m/s ，在3与4两点间的平均速度为v －2＝x 2t＝0.48 m/s. 12．某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来．电磁打点计时器必须接交流电源，而图上所接为直流电源，时，小车离定滑轮端太近，向前运动的余地太小，致使纸带上留下的计时点过少，来不便，产生较大误差，即小车离滑轮端太近不妥．．某同学在一次实验中，用打点计时器(频率为50 Hz，即每被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、个点未画出．其中x1＝7.05 cm、x2＝7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T＝________s.点小车运动的平均速度为________m/s，在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz，知相邻两点的时间间隔为一个计数点，则各相邻计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s.ΔxΔt得：8.91＋9.53＋10.15cm/s2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：在计时器打出点4时，求小车的速度．在平面直角坐标系中作出速度－时间图象，并分析小车的速度如何变化．(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加．。
新版人教版高一物理必修1 1.4实验用打点计时器测速度(共27张PPT)学习PPT
A.先释放纸带，后接通电源 B.先接通电源，后释放纸带
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
解析 开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带，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，不利于
数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，
解析 C点瞬时速度近似等于BD段的平均 图4
速度，故vC＝1.861 m/s. 答案 1.861 m/s
总结提升
解析答案
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 s，这样 (针3)对打训点练计2时器除不打能点连计续时工器作外太，长人时们间还，用打频点闪之照后相应法立来即记关录闭物电体源运.动的时间和位移.
答案
2.打点计时器所用电源的频率为50 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
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3
解析答案
返回
一、打点计时器的应用原理及操作
典例精析
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 B.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 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
瞬时速度呢？
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.
实验：用打点计时器测速度
高一
物理
授课
谭文彬
一、误差
1、概念
物理量在客观上存在着准确的数值， 称为真实值。 实际测量得到的结果称为测量值。 测量值与真实值的差异称为误差。
2.从误差来源看，误差分两类
(1).系统误差：
形成原因：仪器不精确；原理不完善； 方法粗略。 特 点：多次实验总是偏大或总是偏小 减小途径：校准仪器；完善原理； 改进方 法
头脑风暴
2.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
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
3
位置
0
1
2
3
△x/m △t / S
-1 v/(m s )
t/s
0
用图象表示速度
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）建立平面坐标系 （2）描点 （3）作图
打点计时器
3.4 电磁打点计时器 —— 注意
① 工作电流为交流电 ② 工作电压 4-6V 以下 ③ 实验前检查打点的稳定性和清晰程度 ④ 使用时应先接通电源，待打点计时器 稳定时再拉动纸带或释放物体 ⑤ 手拉动时，速度应适当快一些，以防 打的点迹太密集
打点计时器
4.1 电火花计时器 —— 构造
正脉冲输入插座 负脉冲输入插座
用打点计时器测量平均速度
探究
△x ＝？
△t ＝？
疏密与 速度的 关系
纸带的处理 ——1.测平均速度
（1）需测量的量： （2）关系式：
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）
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高中物理学习材料
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1．电磁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.永久磁铁的磁性强弱
D.振针与复写纸间的距离
2．对纸带上的点迹说法正确的是？（）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
3．打出的点迹不够清晰的原因可能是？（）
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
4．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
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
5、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的物理量是（）AB
A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度
6、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（）ABD
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
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
7、利用打点计时器打出的纸带（）BC
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
9、手拖动纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1
点到第6个点的距离为18cm，则（）C
A．手运动的平均速度为0．03m/s B．手运动的平均速度为1．5m/s
C．手运动的平均速度为1．8m/s D．手运动的平均速度为180m/s
11、用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（）BC
A．1.502 m B．1.6214 m
C．12.40 cm D．4.30 mm
12.某次实验中使用的电源频率是50Hz,打点计时器在纸带上共打上20个点,则打这20个点所用的时
间是s.取第1点为测量点A,第4点为测量点B,第7为测量点C,依次类推,那么相邻的2个测量点之间的时间间隔是s. 0.38 0.06
13．使用电磁打点计时器时，纸带应穿过，复写纸片应套在上，并要放在纸带的面，打点时应接通电源，
释放纸带。
14．根据右图所示的打点计时器的构造图，指出各主要部件的
名称。
①②③
④⑤⑥
⑦⑧⑨。
15．电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔秒打一个点，现在使用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，仍然按50Hz时的频率计算，则测出的速度数值将比物体的真实值。
偏大
16★.某同学在实验时得到一条用打点计时器打下的纸带(如图1-9所示),并在其上取了A,B,C,D,E,F 这6个测量点(每相邻两个测量点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是"220V,50Hz"的交变电源.他把一毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度线和测量点A对齐.
⑴按照有效数字的读数规则读出其它各测量点离A点的距离依次为______cm,______cm,______cm,______cm,______cm. 1.00 2.40 4.20 6.50 9.15
⑵由以上数据计算打点计时器在打B,C,D,E各点时物体的瞬时速度vB,vC,vD,vE依次是______m/s,______m/s,______m/s,______m/s. 0.12 0.16 0.205 0.248
(3)设计记录A,B,C,D,E,F各点瞬时速度的数据记录表格,将⑵中得到的数据填入表格,并在右边所给的坐标纸中,作出v-t图象(要标明坐标及其单位,单位大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸).
(4)利用图线求纸带上A,F两点所对应的物体的瞬时速度vA=______m/s,vF=______m/s.
(5)假定当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使速度的测量值比实际值偏_______,理由是:___________________________.。