用打点计时器测速度

用打点计时器测速度简介在进行实验室测试或者项目开发中，经常需要测量某种物理现象的速度。

为了准确、方便地测量速度，我们可以利用打点计时器来进行测量。

打点计时器是一种常见的工具，可以通过记录物体运动过程中的时间和位置信息来计算速度。

本文将介绍如何使用打点计时器来测量速度，并且给出一些实际应用的例子。

打点计时器的原理打点计时器的原理是基于物体运动的时间和位置之间的关系。

当物体在运动过程中，我们可以通过记录物体经过的位置点和记录时间的变化来得到速度。

具体的步骤如下：1.将打点计时器放置在一个固定的位置，作为参考点。

2.在物体开始运动时，按下打点计时器的按钮，记录开始运动的时间。

3.在物体结束运动时，再次按下计时器的按钮，记录结束时的时间。

4.根据物体运动的开始和结束时间，以及参考点的位置，可以计算出运动的距离。

5.根据运动距离和运动时间，即可计算出速度。

实际应用举例测量小车的速度假设我们要测量一辆小车在直线上的速度。

我们可以将打点计时器放置在起点，并在小车经过起点时按下计时器按钮，记录开始时间。

然后，我们可以将打点计时器放置在终点，并在小车经过终点时按下计时器按钮，记录结束时间。

根据起点和终点的位置差，以及开始和结束时间的差，即可计算出小车的平均速度。

测量水管中水的流速假设我们要测量一条水管中水的流速。

我们可以将一支打点计时器固定在水管入口处，并在水流通过入口时按下计时器按钮，记录开始时间。

然后，我们可以将另一支打点计时器固定在水管出口处，并在水流通过出口时按下计时器按钮，记录结束时间。

根据入口和出口的位置差，以及开始和结束时间的差，即可计算出水的流速。

注意事项在进行速度测量时，有几个注意事项需要注意：•打点计时器的精度要求：打点计时器的精度会影响最后测量结果的准确性。

因此，在选择打点计时器时需要注意其精度，并根据实际需求进行选择。

•距离和时间的单位一致性：在进行速度计算时，需要确保距离和时间的单位一致，否则会导致计算结果错误。

打点计时器、用打点计时器测速度和加速度以及牛顿第二定律实验探究一，打点计时器打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。

它们使用交流电源，电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，电火花计时器工作电压220v。

当电源频率是50H Z 时，它每隔0.02s打一个点。

当每5个点取一个计数点，或说每隔4个点取一个计数点时时间间隔为0.1s。

电火花计时器比电磁打点计时器阻力小。

二，用打点计时器测速度因为匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，所以第n个相同时间T秒末的速度υn=（x n+x n+1）/2T如图第3个计数点的速度υ3=（x3+x4）/2T有时为了减小误差可用υ3=（x1+x2+x3+x4+x5+x6）/6T来计算三，测加速度加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3····则Δx=x2—x1=x3—x2=······=aT2，a=Δx/ T2如图a=（X-X1）/ T2=（X3-X2）/ T2=（X4-X3）/ T2等等2有时为了减小误差a={（X2-X1）/ T2+（X3-X2）/ T2+（X4-X3）/ T2+（X5-X4）/ T2+（X6-X5）/ T2}=（X6-X1）/ 5T2或a={（X4+X5+X6）-(X1+X2+X3)}/9T2 (逐差法)四，牛顿第二定律实验1，器材，步骤、方法（1），小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。

（2）用木块将木板的带有打点计时器的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力;调节木板的倾斜度，使小车不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。

(3)用天平测出盘和重物的总质量，求出总重。

它近似于小车运动时所受的拉力。

（4），用刻度尺测出纸带上计数点之间的距离，求出小车运动的加速度。

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。

1.4 实验：用打点计时器测速度【学习目标】1.了解打点计时器的结构、原理及用法2.会用纸带求速度，会根据v-t 图象处理数据 【学习重点】熟悉使用打点计时器、会用纸带求速度【学习难点】运用实验数据描绘v-t 图象，并会根据图象处理数据 【学习流程】 【自主先学】知识点1 打点计时器的构造与工作原理 1． 电磁打点计时器⑴它是一种 仪器，必须使用 电源， 工作电压在 V 以下。

当电源频率为50H Z 时，它每隔 s打一个点。

⑵主要构造： ⑶工作原理： 2． 电火花打点计时器⑴它必须使用 电源，但工作电压是 V 。

当电源频率为50H Z 时，它每隔 s 打一个点。

⑵主要构造： ⑶工作原理： 【组内研学】3．两种计时器的优缺点： 例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.振针与复写纸之间的距离 例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.时间间隔 B. 瞬时速度 C.位移 D.平均速度 知识点2 打点计时器的使用步骤1．阅读课本P20 2．平均速度公式：txv ∆∆= （单位：m/s ） 【交流促学】知识点3 用打点计时器测速度1.计算手拉纸带在几个时刻的瞬时速度。

从能够看清的某个点开始，每隔0.1s ，即每5个点取一个计数点，标出0，1，2，…，5，如下图所示，然后测量包含计数点的一小段位移Δx ，同时记录对应的时间Δt ，记录在表1中，并根据v=Δx/Δt ，计算出0，1，2，…，5各点附近的平均速度。

表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 5 Δx/mΔt/sv (m.s-1)将表1中0，1，2，…， 5各点附近的平均速度当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄入表2中，点0作为计时起点，t=0,通过表2便可看出手拉纸带的速度变化情况。

2.用图象表示速度表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0 1 2 3 4 5 t/s 0v (m.s-1)为了更直观的反映速度变化的规律，可以画速度—时间图象（即v—t图象）。

实验用打点计时器测速度典型例题解析The following text is amended on 12 November 2020.实验：用打点计时器测速度（一）典型例题【例1】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，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为.故A选项正确。

用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。

故B选项正确。

从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。

故C、D选项错误。

答案：AB【例2】电磁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，振针每隔 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小为什么解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．图1－4－4解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝s，平均速度v＝s／t＝ m／s．点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5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．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T ＝．即:v1=s,v2=s,v3=s,v4=s,v5=s。

打点计时器测速实验报告打点计时器测速实验报告引言在日常生活中，我们经常需要测量物体的速度。

为了准确测量速度，我们进行了一项打点计时器测速实验。

本文将详细介绍实验的步骤、结果和分析。

实验目的本次实验的目的是使用打点计时器测量物体的速度，并探究影响测速准确性的因素。

通过实验，我们希望了解打点计时器的原理，并能够准确测量物体的速度。

实验步骤1. 实验器材准备：打点计时器、测量尺、运动物体（如小车）。

2. 将打点计时器固定在水平桌面上，确保其稳定。

3. 将测量尺固定在打点计时器的正前方，用于测量物体的位移。

4. 将运动物体放置在测量尺的起点处。

5. 启动打点计时器，并同时开始推动运动物体。

6. 当运动物体到达测量尺的终点处时，停止打点计时器。

7. 记录打点计时器显示的时间和测量尺的位移。

实验结果我们进行了多次实验，记录下每次实验的时间和位移数据。

通过计算，得到了每次实验的速度。

实验分析通过对实验结果的分析，我们得出以下结论：1. 打点计时器的精度对测速结果有很大影响。

在实验中，我们发现打点计时器的误差较小，因此可以认为测速结果较为准确。

2. 运动物体的质量和形状也会对测速结果产生影响。

在实验中，我们发现质量较大或形状不规则的物体速度较慢，而质量较小或形状规则的物体速度较快。

3. 实验环境的影响也不能忽视。

在实验中，我们发现在空气阻力较大的情况下，物体的速度会受到一定的影响。

实验误差分析在实验中，我们不能完全排除误差的存在。

以下是可能导致误差的因素：1. 打点计时器的反应时间：打点计时器的反应时间可能存在一定的误差，从而影响测速结果的准确性。

2. 测量尺的精度：由于测量尺的精度限制，测量位移的误差可能会导致测速结果的误差。

3. 运动物体的起点和终点：由于人的反应时间限制，可能存在起点和终点的判定误差，从而影响测速结果。

实验改进方案为了提高测速实验的准确性，我们可以采取以下改进方案：1. 使用更精确的打点计时器：选择反应时间更短、精度更高的打点计时器，可以减小误差。

积盾市安家阳光实验学校第一章运动的描述1．4 用打点计时器测速度1．在“用打点计时器测速度”的中，下列说法正确的是A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，后释放纸带C．纸带上打出的点越密集说明纸带运动速度越大D ．利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度【答案】BD【解析】开始记录时，先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对产生较大的误差；先打点再释放纸带，可以使打点稳，提高纸带利用率，可以使纸带上打更多的点，B正确、A错误；根据匀变速直线运动中时间中点的速度于该过程中的平均速度，可以求出打下某点时纸带的瞬时速度，选项D正确。

【点睛】本题考查了打点计时器的具体用，熟悉打点计时器的使用细节即可正本题．对于一些操作细节，要通过亲自动手，才能体会具体操作细节的含义．2．如图是某同学在做“用打点计时器测速度”中获得的一条纸带．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．(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s．(2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对的速度是________m/s。

(计算结果保留三位有效数字)．【答案】（1）0.1s；（2）0.68~0.72 cm ；0.100 m/s【解释】（1）纸带上相邻两计数点的时间间隔为0.02s×5=0.1s；(2)从图中读出A、B两点间距x＝0.70cm；BD两点间距为：x BD=2.00cm，则C 点对的速度是22.00100.100/s20.2BDCx mv mT s-⨯===。

3．在“用打点计时器测速度”的中：（1）打点计时器使用的电源为（选填交流或直流）电源．（2）下列操作中正确的有（填选项代号）．A ．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器放在长木板的有滑轮一端C．先接通电源，后释放小车D．电火花计时器使用低压6V以下交流电源（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于__________A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．墨粉纸盘的大小 D．纸带的长度．（4）中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点之间有四个点未画出（即相邻两点的时间间隔为0.1s），各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为 m/s．（计算结果都保留两位有效数字）【答案】（1）交流；（2）AC；（3）B；（4）0.34m/s【解析】（1）打点计时器使用的电源为交流电源．（2）在释放小车前，小车要靠近打点计时器，选项A 正确，B 错误；先接通电源，后释放小车，选项C 正确；电火花计时器使用220V 交流电源，选项D 错误；故选AC.（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期于交流电的周期，故打点周期取决于交流电的频率，故选B. （4）在打D 点时，小车的速度为0.1200.052/0.34/220.1CE D x v m s m s T -===⨯。

第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度【思维导图】【微试题】1. 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（）A．接在直流电源上 B．电源电压不稳C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧【答案】D2. 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( )A．时间间隔 B．位移 C．速率 D．平均速度【答案】AB3. 一物体做直线运动的图象如图所示，则该物体( )A．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同B．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反C．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同D．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反【答案】A4. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A 、F 这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B 点的瞬时速度为多大？【答案】加速运动；36.50cm/s;50.40cm/s【解析】：从A 点开始每打五个点取一个计数点，计数点间只有5个间隔，则计数点间运动的总时间为t =0.02×5s=0.1s ，每隔0.1s 纸带运动的位移分别是2.15cm 、2.89cm 、3.74cm 、4.32cm 、5.15cm ，说明纸带作加速运动．A 、F 间纸带运动的平均速度为s cm t x v /50.3651.030.155.19=⨯-=∆∆= B 点的瞬时速度可以用AC 、AD 、AE 或AF 段的平均速度表示，其中AC 段的平均速度最接近B 点瞬时速度．s cm t AC v v AC B /4.501.030.134.6=-===。