用打点计时器测速度课件
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第4讲 实验：用打点计时器测速度-2021-2022学年高一物理同步备课课件名课堂优选
电火花计时器使用交流电源，工作电 压220V，交流电源频率一般为50Hz， 即振针每隔0.02s点一次。
二、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
题点
电磁打点计时器误差分析 就像纸带上出现短线、、、等什么的，具体一点儿，并分析出现这种情 况的原因
短线原因有2个：一打点计时器电压过高，电磁铁磁性强振针摆动大，二是振针距离复写纸 的距离过小， 举一反三：若以上讲的相反那么纸带上就会ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有点。 这个实验误差总的有：阻力误差，交流频率不稳，测量，计算误差等
物理实验中常用的打点计时器有两种，分别是的电磁打点计时器和电火花打点计时器。以前经常用的是前者， 电磁打点计时器。这种打点计时器工作时使用的是低压交流电源，一般是4伏到6伏。电磁打点计时器使用时 需要学生电源为其供电，将220伏交流电变成低压交流电，并且电磁打点计时器工作时电压也需要调节，在4 到6伏反复调整，直到打出清晰的点迹，如果有拖拉就需要调整针的长短。
在使用打点计时器时（ A ） A．应先接通电源，再让纸带运动 B．应先让纸带运动，再接通电源 C．在让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源
甲乙两个同学用打点计时器分别记录了两个物体的运动情况如图所示，打点计时器的振针每1 秒钟内上下振动共50次，每打两个点之间的时间间隔相同，通过纸带上各点的情况分析下面问 题：
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(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为
二、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
题点
电磁打点计时器误差分析 就像纸带上出现短线、、、等什么的，具体一点儿，并分析出现这种情 况的原因
短线原因有2个：一打点计时器电压过高，电磁铁磁性强振针摆动大，二是振针距离复写纸 的距离过小， 举一反三：若以上讲的相反那么纸带上就会ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有点。 这个实验误差总的有：阻力误差，交流频率不稳，测量，计算误差等
物理实验中常用的打点计时器有两种，分别是的电磁打点计时器和电火花打点计时器。以前经常用的是前者， 电磁打点计时器。这种打点计时器工作时使用的是低压交流电源，一般是4伏到6伏。电磁打点计时器使用时 需要学生电源为其供电，将220伏交流电变成低压交流电，并且电磁打点计时器工作时电压也需要调节，在4 到6伏反复调整，直到打出清晰的点迹，如果有拖拉就需要调整针的长短。
在使用打点计时器时（ A ） A．应先接通电源，再让纸带运动 B．应先让纸带运动，再接通电源 C．在让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源
甲乙两个同学用打点计时器分别记录了两个物体的运动情况如图所示，打点计时器的振针每1 秒钟内上下振动共50次，每打两个点之间的时间间隔相同，通过纸带上各点的情况分析下面问 题：
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(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为
高中新教材人教版物理课件：测量纸带的平均速度和瞬时速度
(2)计算:若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=
+
vD=
……
+
、vB=
+
、vC=
、
？
(3)列表比较:把数据填入下表,根据数据判断纸带运动速度
的变化情况。
位置
v/(m·s-1)
？
3.注意事项
(1)为了减小实验误差,A、B、C、D……不一定是连续计时
计算出打下B、C、D 3个点时小车的瞬时速度,并将各个速
度值填入下表。
计数点
速度/(m·s-1)
B
C
D
E
0.640
F
0.721
？
(4)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下面的直
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。
？
答案:(1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.400 0.479
两点间的平均速度。
3.图像标度的选择要结合数据及其分布特点制定,以使图线
在坐标系中合理分布,大小适中。
？
三、创新型实验
【例题3】 下图是用“位移传感器”测小车速度的示意图,这个系
统由在同一直线上且等高的A、B两个小盒组成,A盒装有红外线
和超声波发射器,B盒装有红外线和超声波接收器。A盒固定在向
右运动的小车上,B盒固定在桌面上,测量时A向B同时发射一个红
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,即得到物体运动的v-t图像。
2.v-t图像的意义
v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况,但它不是
高中物理必修一ppt课件
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03
相互作用
重力 基本相互作用
01
02
03
04
重力的定义
重力是地球吸引其表面或附近 物体的力，大小与物体的质量 成正比。
重力加速度
地球表面重力加速度约为9.8 m/s²，方向竖直向下。
重力与质量的关系
重力大小与物体质量成正比， 但重力加速度与物体质量无关 。
基本相互作用
物质间存在四种基本相互作用 ，即引力相互作用、电磁相互 作用、强相互作用和弱相互作 用。
时和时间间隔。
路程
物体运动轨迹的长度。
位移
表示物体(质点)的位置变化。
运动快慢的描述——速度
平均速度
描述物体在一段时间或一段位移 内运动的平均快慢程度。
瞬时速度
描述物体在某一时刻或某一位置 的运动快慢程度。
实验：用打点计时器测速度
打点计时器
一种使用交流电源的计时仪器，工作电压220V，当电源的频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一次点。
分析物体的受力情况和运动情况，画出受力示意图和运动过程示 意图，明确各个力的特点和作用效果，选择合适的规律求解。
用牛顿运动定律解决问题（二）
已知运动情况求受力情况：根据运动 情况分析物体的受力情况，确定物体 所受的力及力的方向和作用效果，选 用相应的力学规律求解。
分析物体的运动情况和受力情况，画 出运动过程示意图和受力示意图，明 确各个力的特点和作用效果，选择合 适的规律求解。
v = v0 + at，其中v0是初速度， a是加速度，t是时间。
80%
加速度定义
加速度是描述物体速度变化快慢 的物理量，用a表示，单位是 m/s²。
沪科版高中物理必修一(课件)：第一章 5实验：利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
5.在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分 布在坐标平面中央. 6.利用描出的点作v－t图像时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大 多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧，个 别离线较远的点舍去.
典例精析
例1 在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中，某同 学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤 可编上序号G…). A.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D.取下纸带，再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析
数值(m/s)
vB
vC
vD
0.400 0.479 0.560
vE 0.640
3.62＋4.38×10－2
解析 vB＝
2×0.1
m/s＝0.400 m/s；
5.20＋4.38×10－2
vC＝
2×0.1
m/s＝0.479 m/s；
5.20＋5.99×10－2
vD＝
2×0.1
m/s≈0.560 m/s.
vF 0.721
一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、
刻度尺 、坐标纸.
2.了解打点计时器
图1
(1)电磁打点计时器如图1所示，是一种使用低压 、 交流 电源的计时仪器，
工作电压为 4～6 V.
(2)当电源频率是50 Hz时，电磁打点计时器每隔 0.02 s打一次点.
二、实验原理
1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置和物体运动的时间.
山西省怀仁县巨子学校2014年高中物理 实验 用打点计时器测速度课件 新人教版必修1
变式训练2 当纸带与运动物体相连接时， 打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸 带上点痕的说法中正确的是 ( ) 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 和某段时间内的位移 C．点痕在纸带上的分布情况反映了物 体的质量和形状 D．纸带上点痕的分布情况反映了物体 的运动情况 答案：ABD
典型例题解析
例1在使用电磁打点计时器以前应检查以 下哪些方面的内容
(
A．所用电源是否符合要求 B．纸带是否平整 C．打点周期的等时性是否良好 D．复写纸安装是否正确 答案：ABCD
)Байду номын сангаас
解析：选用合适的电源，是保证打点计 时器安全、正常工作的前提；纸带是否平整， 影响到纸带运动时受到的阻力，纸带平整时 阻力比较小；打点周期性是否良好直接决定 着实验结果的误差大小；复写纸的安装是否 正确，影响着打点的清晰度．根据以上分析 可见，四个选项的内容都是实验前应该检查 的．
阻力来源 精确比较
5、注意事项：
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点， 如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写 纸片的高度使之增大一点。 ②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计 时器稳定后，再释放纸带。 ③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的 位置。 ④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正 确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打 点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸 下面。
解析：打点计时器的振针打点的频率一定 (50Hz)，相邻两点间的时间间隔相等，如果 纸带匀速运动，点迹均匀；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． (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．
高中物理-第一章速度与时间图像 课件
学案 4
2．从 v－t 图像可以知道哪些信息？ 答案 v－t 图像非常直观地反映了速度随时间变化的规 律．优点是：直观方便．v－t 图像不是物体运动的轨迹．
学案 4
3． 匀速直线运动的 v－t 图像的特点怎样？从匀速直线运 动的 v－t 图像可以求出什么？ 答案 匀速直线运动的 v－t 图像是与时间轴平行的直线， 如图甲所示，直线 a、b 分别表示 va＝4 m/s，vb＝8 m/s.
时器打点稳定后，再拉动纸带． 2．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． 3．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．
学案 4
4．注意区分：打点周期和计数周期 打点周期是指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. 计数周期是指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. 例如，若相邻计数点间有 4 个计时点(或每 5 个计时点 取一个计数点)，则计数周期 T＝5×0.02 s＝0.1 s.
学案 4
(3)电磁打点计时器
①工作电压：（__4_—__6_）__V_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 一行点迹． (4)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
解析 从打点计时器的用途出发对选项进行筛选．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置和某段时间内 的位移；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． 答案 ABD
22人教版新教材化学必修第一册课件--实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
匀分布在直线两侧,距离直线较远的点应舍去。但要注意纵、横坐标的单位
以及标度（纵坐标的起点不一定从0开始）,使图像尽量占满坐标纸,不要分
布在某一侧。
1. 图1是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分,从0点开始
按照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5, 6 … 现在量得0、1间的距离 1 =
位移、时间
2.测量纸带的平均速度和瞬时速度
（1）测量平均速度：如图所示是打点计时器打出的一条纸带的示意图,测出
2、3间的位移和所用时间,利用 =
计算平均速度。
（2）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 内的平均速度表示,即根据 =
22人教版新教材物理必修第一册
第一章 运动的描述
实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
课标要求
素养要求
1.练习使用打点计时器。
科学探究:认识并会使用打点计时器测物
课标解读 2.会利用打点计时器测
体的运动时间和位移;由打点计时器打出
量纸带的平均速度和瞬
的纸带上的点探究物体运动的变化规律。
时速度。
一、实验目的
启动电源
释放纸带
释放纸带”或“启动电源”）。
[解析] 在实验中,使用打点计时器时应该先接通电源,当打点稳定后再释放
纸带。
（2） 根据记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时小车的速度值并填
在表中。（保留两位小数）
位置
1
2
3
4
5
/( ⋅ −1 )
[答案] 见解析
[解析] 某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示,打相邻
以及标度（纵坐标的起点不一定从0开始）,使图像尽量占满坐标纸,不要分
布在某一侧。
1. 图1是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分,从0点开始
按照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5, 6 … 现在量得0、1间的距离 1 =
位移、时间
2.测量纸带的平均速度和瞬时速度
（1）测量平均速度：如图所示是打点计时器打出的一条纸带的示意图,测出
2、3间的位移和所用时间,利用 =
计算平均速度。
（2）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 内的平均速度表示,即根据 =
22人教版新教材物理必修第一册
第一章 运动的描述
实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
课标要求
素养要求
1.练习使用打点计时器。
科学探究:认识并会使用打点计时器测物
课标解读 2.会利用打点计时器测
体的运动时间和位移;由打点计时器打出
量纸带的平均速度和瞬
的纸带上的点探究物体运动的变化规律。
时速度。
一、实验目的
启动电源
释放纸带
释放纸带”或“启动电源”）。
[解析] 在实验中,使用打点计时器时应该先接通电源,当打点稳定后再释放
纸带。
（2） 根据记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时小车的速度值并填
在表中。（保留两位小数）
位置
1
2
3
4
5
/( ⋅ −1 )
[答案] 见解析
[解析] 某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示,打相邻
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件(共20张PPT)
C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相
距较远的两点所对应的速度、时间，用 公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度， 算出平均值作为小车的加速度
C
分析：
方法A偶然误差较大。
方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误
差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v －t图，才可充分利用各次测量数据，减少偶
v1/ms-1 v2/ms-1
思考：
①为什么要用直线拟合？ ②若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎
样处理？ ③从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？
问题七：如何根据速度—时间图象（ v—t图 象）求小车的加速度和初速度？
①取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求 解。
②在v—t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出 两个时刻对应的坐标值求出Δv，代入Δv／Δt求解。
【实验】
问题一：打点计时器结构如何？ 问题二：
用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器 材、实验步骤？
打点计时器、学生电源、导线、试验小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板
问题三：本实验特别要注意哪些事项？
实验步骤：
（1）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？） 在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固 定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。
选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中 间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δx／ Δt作为该点的瞬时速度）；
对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差 较大）；
测量各个计数点之间的距离应考虑估读、单位。
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
问题六：如何处理计算出来的数据？
１．列表法。（注意列表要求） ２．图象法：
距较远的两点所对应的速度、时间，用 公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度， 算出平均值作为小车的加速度
C
分析：
方法A偶然误差较大。
方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误
差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v －t图，才可充分利用各次测量数据，减少偶
v1/ms-1 v2/ms-1
思考：
①为什么要用直线拟合？ ②若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎
样处理？ ③从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？
问题七：如何根据速度—时间图象（ v—t图 象）求小车的加速度和初速度？
①取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求 解。
②在v—t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出 两个时刻对应的坐标值求出Δv，代入Δv／Δt求解。
【实验】
问题一：打点计时器结构如何？ 问题二：
用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器 材、实验步骤？
打点计时器、学生电源、导线、试验小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板
问题三：本实验特别要注意哪些事项？
实验步骤：
（1）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？） 在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固 定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。
选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中 间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δx／ Δt作为该点的瞬时速度）；
对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差 较大）；
测量各个计数点之间的距离应考虑估读、单位。
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
问题六：如何处理计算出来的数据？
１．列表法。（注意列表要求） ２．图象法：