人教版高中物理必修一1.4实验：用打点计时器测速度.docx
高中物理学习材料
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1. 4 实验：用打点计时器测速度
一、选择题
1.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B．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D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘2．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
3．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是()
A．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动
B．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动
C．纸带上点间间隔相等，表示纸带是在做匀速运动D．纸带上点间间隔相等，表示纸带是在做变速运动4. 在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是(. )
A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车；
B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点。
C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.01S。
D．实验中应使小车速度尽量小些。
5．以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，其中有错误的操作是()
A．把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并压在纸带下面
B．用打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与6 V以下低压交流电源相连
C．用手水平拉动纸带，然后打开电源开关
D．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式v＝x0
t计算纸带运动的平均速度
6．用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1s拍一次照，得到的照片如图所
示，则小球在图示这段距离内运动的平均速度是()
A.0.25m/s
B.0.2m/s
C.0.17m/s
D.无法确定
二、非选择题
7．一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的漏滴，每隔2.0s滴一滴水，水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示，图中还放着一把刻度尺，其零刻度线与O点对齐，若从小车通过O点开始计时，则当滴下水滴G时，小车运动时间是________s，AH段的平均速度为________m/s(保留3位有效数字)。
8．如图所示是用小车拖动纸带，用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在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：
(1)小车做什么运动？（匀速、加速）
(2)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度；AD的平均速度
(3)在图作出速度—时间图象．。
1.4用打点计时器测速度实验报告
1
高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验：用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫)，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。
由于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。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上，电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源，用手水平地拉动纸带，在纸带上打出一系列小点，然后迅速关闭电源。
4、取下纸带，进行测量。
①测平均速度：
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意，4、6两点的时间极短，故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去，测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量，并将数据记在表格中，完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象？
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /（m.s -1）。
打点计时器实验报告.docx
实验报告班级姓名实验课题:实验目的：用打点计时器测速度（1）认识打点计时器的结构及工作原理（2）练习使用打点计时器，并根据纸带研究物体的运动（3）根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度（4）能认识、描绘v--t图象，并根据v--t图象判断物体的运动情况实验器材：学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸（斜面、小车、钩码）刻度尺实验原理：1、打点计时器的工作原理：打点计时器是利用电磁感应原理制造的，通过打点来计时的一种仪器。
当通有交流电（4~6V）时，线圈变为一电磁铁（N极，S极不断变化），与永久磁铁相互作用，造成振片上下振动，带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。
由于交流电为50Hz ,故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02秒，打下的点不仅记录了物体的位置，也记录了运动所用的时间。
2、测一段位移的平均速度：取纸带上某两点之间为研究对象，用刻度尺测出它们之间的距离ΔX ,通过两点之间的间隔数n求出该段位移所用时间Δt=n × 0.02s,利用平均速度的公式求出该位移的平均速度。
3、粗略测量瞬时速度：测量某点（位置）瞬时速度时，在其两侧（包含该点）取一段小位移，求出其平均速度，可以粗略的代替该点的瞬时速度。
实验步骤：1、认识打点计时器的构造及工作原理：2、练习使用打点计时器：（1）将打点计时器固定，熟悉实验仪器。
（2）用导线将学生电源与打点计时器连接（学生电源处于关闭状态）。
（3）装好复写纸片及纸带，启动电源，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，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。
如果数出n个点,由间隔数计算出第一个点到第n个点的运动时间。
(5) 用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离，由平均速度的公式，求出该段位移内的平均速度。
123间隔数运动时间Δ t/S运动位移△ x/m平均速度m/s(1) 、取纸带上某一点为计时零点，每隔0.1s( 5个间隔)取一测量点，分别用数字0，1，2，3, 4，5标出这些“测量点”位置012345对应时刻00.1s 末0.2s 末0.3s 末0.4s 末0.5s 末取小位移△ x/m小位移用时间△ t/s点(时刻)速度v∕m*s-1⑶将上表中的瞬时速度在V —t图中描点连线,画出V—t图象。
《用打点计时器测速》教学设计文件稿
《用打点计时器测速》教学设计文件稿.docx精品实验：用打点计时器测速度教学设计一、教材分析这个实验是高中的第一个实验，对于培养学生学习兴趣以及实验能力都具有重大意义。
教材编排：先简单介绍了两种打点计时器的结构及工作原理，然后介绍了使用方法，接着介绍实验数据的处理（瞬时速度的计算及图像法表示速度），最后介绍了当今比较先进的测速度方式（借助传感器用计算机测速度以及用气垫导轨和数字计时器测速度）。
整个教材编排按照探究的逻辑顺序编排，有效地解决了探究过程中学生遇到的问题。
二、学情分析1、知识分析学生在前面已经知道了有关位移、速度、时间的概念及相关知识点，会求平均速度，理解瞬时速度。
2、能力分析具有初步的数据记录及处理能力；对探究实验的顺序有初步的认识及计划。
三、教学三维目标1、知识与技能(1)了解打点计时器的构造，记住打点计时器工作电压；(2)熟悉打点计时器使用步骤，会使用打点计时器；(3)掌握测量瞬时速度的方法，会用图像法。
2、探究过程与方法教师对学生进行分组，引导学生阅读使用说明，然后学生练习使用打点计时器；接着教师引导学生进行数据的处理；最后由学生进行讨论与反馈实验的优缺点，教师进行点评与深化。
3、情感态度和价值观让学生经历科学探究的过程，体会科学探究的乐趣，产生学习物理的兴趣。
四、教学重点与难点1、重点(1)掌握打点计时器使用步骤；(2)会计算瞬时速度、能进行数据与图像的转换；(3)养学习兴趣。
2、难点计算瞬时速度、图像法五、教法设计讲授法：先讲授打点计时器使用方法，之后进行必要的实验思路讲解分组教学法：对学生进行分组，然后进行实验与讨论六、教学器材教学设备：多媒体教室、课件学生分组实验器材：打点计时器及其相关器材七、教学过程1、情景引入：速度计能即时显示物体的运动速度，那没有速度计时你又能如何去获知物体的瞬时速度呢？这节课我们将来学习使用打点计时器以及如何用它来测量物体的瞬时速度。
接着介绍频闪照片，并从中启发学生用仪器记录物体的运动。
人教物理必修1第1章4实验：用打点计时器测速度
D. 纸带上点迹的分布情况，反映了物体的运动情况
二、练习使用打点计时器
1、把打点计时器固定在实验桌上。 2、正确安装纸带。（若用电磁打点计时器，纸带应穿过限位孔， 压在复写纸的下面；若用电火花计时器，应将两条纸带从限位孔 中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间 ） 3、连接电源。（电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V 的低压交流电源的接线柱相连接；电火花计时器上的电源插头 插在220V交流电源上） 4、启动电源，等待1-2s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。 5、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，则这些点划分出来的间隔数为（n-1）个，由此计 算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为△ t=0.02（n-1）。 6、用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离△x。
4、复写纸太陈旧
4、更换复写纸
5、永久磁铁磁性不强 5、更换打点计时器
1、振针位置过低
1、把振针适当调高一些
2、电压太高
2、适当调低电压
3、振幅过大
3、调节振动片的位置
1、压纸框的位置升高而阻 1、将压纸框向下调节到原来的位置 碍了振动片，使振针打不 到纸带上 2、所加的电源为直流电源 2、连接交流电源
2、如图所示的纸带D、G两点间的平均速度，不但能代表E点的 瞬时速度，还能代表D、G间其他点的瞬时速度。
注意：要用量程在30cm以上的透明塑料尺一次测量多组计数点间数值，不要用
手拉纸带：短刻度尺一段一段的测量计数点间距离，最好用长刻度尺对齐各计数点（不移 动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累，减小偶然误差。
为___4_~_6___V，后者的工作电压为___2_2_0___V。当电源频率为50Hz时，每隔
1.4用打点计时器测速度实验报告
高台县第一中学物理实验报告姓名班级学号指导教师得分实验名称：一.实验目的1.；2.3.。
二.实验原理1.认识仪器A.电磁打点计时器（1）构造：①，导线②，线圈③，永久磁铁④,震片⑤振针，⑥限位孔，⑦，复写纸⑧纸带，（2）工作条件：工作电压为V的电源,电源频率为50Hz时，每隔s打一个点。
2.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打一个点三.实验仪器打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线等。
四.实验步骤五.实验结论六.数据处理1.表格法书P21页表格位置编号 A(0) B(1) C(2) D(3) E(4) F(5)(x n+x n+1)/mv/(m/s)七.误差分析及注意事项1.注意事项（1）电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用4-6 V以下交流电源；电火花计时器使用220 V 交流电源。
（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。
（3）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉（释放）纸带。
（4）手拉(或重物)纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集；（5）复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰。
（6）选择测量点时，要排除初段密集区域的点，使测量更方便；确定运动时间时，不要将点子数n和点子间隔数（n－1）混淆；（7）原始数据是宝贵的实验资料，取下纸带后及时用箭头标明运动方向，实验的纸带贴在实验报告中，作为原始记录。
(8)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。
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．。
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
高中物理人教版必修一《1.4实验：用打点计时器测速度》课件
类型一
类型二
类型三
题后反思(1)求出对应于不同时刻的瞬时速度,然后以运动方向为
正方向建立坐标系,描点并用平滑曲线拟合就得到了描写物体运动
的v-t图象。(2)对所给出的v-t图象,v的正、负表示速度的方向,纵坐
标的绝对值表示物体运动的快慢,即速率。
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谢谢观看
-23-
一
二
三
四
4.v-t图象与其画法
为了更直观地反应物体的运动情形,我们可以用v-t图象来表示速
度随时间的变化规律。
以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,根据运算出的不
同时刻对应的瞬时速度值,在座标系中描点,最后用平滑曲线把这
些点连接起来就得到了一条能够描写速度v与时间t关系的图线。
-7-
4
实验:用打点计时器测速度
打点计时器的振针高度。
5.画v-t图象时,横轴与纵轴单位长度的肯定要根据实验数据的最
大值、最小值公道选取,使描画的图象能充满坐标平面的大部分空
间。
6.画v-t图象时,不可以用折线将坐标系中所描画的点进行连接,而
运用一条平滑曲线来“拟合”坐标系中所描出的点。这样,曲线反应
的规律才更接近真实情形。
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是测量时从计时点中按一定的标准选出的点。
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4
实验:用打点计时器测速度
类型一
类型二
类型三
解析:AD段的平均速度
v1 =
=
43.25-15.50
cm/s=231.25
0.02×2×3
cm/s
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的瞬时
速度
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【创新设计】2014-2015学年高一物理人教版必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
1.4实验：用打点计时器测速度[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、了解打点计时器1．作用及分类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50 Hz时，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，供高中学生实验用的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：6_V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．3．电火花计时器(1)工作电压：220_V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹．4．两种计时器误差比较电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小．想一想：计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？答案因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小．二、用打点计时器测量平均速度根据v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔．想一想：如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？答案较小三、用打点计时器测量瞬时速度纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ΔxΔt，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝Δx Δt .图141想一想：在上图中，用DF 段和DG 段求出的平均速度，哪一个更接近E 点的瞬时速度？答案 因为当Δt 或Δx 较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以DF 段求出的平均速度更接近E 点的瞬时速度．四、用图象表示速度速度时间图象(v t 图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象，图象上的点反映某一时刻的瞬时速度．想一想：利用图象处理实验数据的好处是什么？答案 用图象法处理数据更直观、更具体、更方便．五、实验器材：电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、220 V 交流电源(电磁打点计时器使用学生电源)、刻度尺、纸带、墨粉纸盘(复写纸)、导线、坐标纸一、实验步骤1．了解电火花计时器的结构，然后把它固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把纸带放到墨粉纸盘的下面．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．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用v ＝Δx Δt计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．二、数据处理1．利用打点计时器测量瞬时速度(1)取一条点迹清晰的纸带便于分析测量．(2)从纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、…，如图142所示，测出各点到O点的距离，算出OA、AB、BC、……的距离x1、x2、x3、…….图142打点计时器打点的周期为T.(3)A、B、C、D、……各点的瞬时速度分别为v A＝x1＋x2 2T、v B＝x2＋x32T、v C＝x3＋x42T、v D＝x4＋x52T、…….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.图1432．图象法表示速度(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图143所示的v t图象．(2)v t图象的意义v t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它并不是物体运动的轨迹．三、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(可先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：计时点是打点计时器在纸带上打出来的点；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．区别打点周期和计时周期：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；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(2013～2014桂林高一期中)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D．切断电源，取下纸带，如果共有6清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F．利用公式v＝ΔxΔt计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是________．解析打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；若打6个点，则有(6－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1)s＝0.1 s；实验步骤的排列一般要先安装器材然后进行实验的思路进行，故实验步骤的合理顺序是：BAEDCF.答案交流限位孔复写纸0.1 s BAEDCF例2(2013～2014海南文昌高一段考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了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 、F 、G 共7个计数点．其相邻点间的距离如图144所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图144(1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先________再________(选填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表．(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图145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．图145解析 (1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先接通电源，再释放纸带；(2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT－1＝0.10.02－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝（3.62＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝（5.20＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝（5.20＋5.99）×10－22×0.1m/s ＝0.599 m/s. (4)图线如下：答案(1)接通电源释放纸带(2)4(3)0.4000．4790.559(4)见解析例3如图146所示是某质点做直线运动的v t图象，试回答：(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在5 s末的速度多大？解析(1)根据题中v t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．(2)质点在5 s末的速度由题中v t图象可知是15 m/s.答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动．(2)15 m/s。
物理必修1人教版 1.4 实验：用打点计时器测速度
一、打点计时器： １.电磁打点计时器：
电磁打点计时器是一种使用低压交流的计 时仪器，其结构如图所示。它的工作电压 是6V。电源频率是50Hz时，它每隔 0.02s 打一个点。
2.电火花计时器：
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
2.在使用电磁打点计时器时，采取下列那些措施， 有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？
A：该用6v直流电源
(CD)
B:电源电压越低越好 C：用平整的纸带，不用皱折的纸带 D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
3、 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
• 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
二、操作方法
1、把打点计时器固定好。
2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。 3、先启动电源，再释放小车或用手水平地拉纸带，纸 带上就打出一 行小点。随后立即关闭电源。 4、取下纸带，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。
5.49
2.50
13.01
OA
B
C
D