2017-2018学年人教版必修一 实验：用打点计时器测速度 课时作业

1. 4实验：用打点计时器测速度（10分钟，io 分）1. 关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是（）A. 打点计时器应用交流电源，交流电频率必须为50 HzB. 纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面C. 使用打点计时器时要先接通电源，后释放纸带D. 打点结束后应立即切断电源【答案】CD【解析】打点计时器应用交流电源，但交流电源的频率不一定是50 Hz,选项A 错误； 纸带应在复写纸的下面，选项B 错误；使用打点计时器时一定要先接通电源，后释放纸带， 这样做的好处在于能够在纸带上打上足够多的点，充分利用纸带，便于分析，选项C 正确； 打点计时器只能连续工作很短时间，因此打点之后要立即关闭电源，选项D 正确.2. 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点的距离为18 cm,贝ij （）A. 手运动的平均速度为0.03 m/sB. 手运动的平均速度为1.5 m/sC. 手运动的平均速度为1.8 m/sD. 手运动的平均速度为180 m/s【答案】C 【解析】打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02 s,计数点1到6有5个间隔，即时 间间隔为0.1s,根据公式D =予知，y = 1.8 m/s.3. 在对打点计时器打出的纸带进行分析时，我们可以从纸带上直接测量的物理量是 （）A. 时间间隔B.位移C.平均速度D.位置【答案】B【解析】时间间隔和位置是纸带上直接记录的物理量，无需测量，选项AD 均错误；位 移是利用刻度尺直接测量获得的物理量，选项B 正确；平均速度是利用记录的时间和直接 测量的位移，借助公式间接获得的物理量，选项C 错误.4. 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，每五个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4…， 量得0与1两点间的距离兀］=30 mm,l 与2两点间的距离疋=34 mm,3与4两点间的距离x 3 =48 mm,则小车在0与1两点间的时间间隔为 ___________________ ，小车在0与1两点间比在1与2 两点间运动的 _______ （“快”或“慢”），小车在0与1两点间的平均速度为 _________ .,~~0 1 2 3 4 \1 •下列关于打点计时器的说法中正确的是（） A. 电磁打点计吋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B. 电火花打点计时器是利用火花放电的原理來工作的C. 我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用，这种打点计时器 是电磁打点计时器D. 从减小实验误差的角度考虑，选电火花打点计吋器较电磁打点计吋器好【答案】ABD ■踝室作乌&1 （20分钟,30分）1知识点一【答案】0.1 s 慢0.3 m/s 电磁打点计时器和电火花计时器【解析】根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的构造知，选项AB正确；电火花打点计时器由于利用的是火花放电的原理来工作的，使用时摩擦较电磁打点计时器的要小，有利于减小实验误差，选项D正确；我国使用的是220 V交流电，所以直接接到实验台上的插座上使用的打点计时器应该是电火花打点计时器，选项C错误.2.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为『，则下列各式正确的是（）A.T=0.1 s, t=NTB.T=0.05 s, t=（N~l）TC・ T=0.02 s, t={N-l）TD. r=0.02 s, t=NT【答案】c【解析】电源频率/=50H乙则相邻点间的时间间隔T=y=^ s=0.02s,纸带上共打出7V个点，则有（N-1）个时间间隔，即t=（N-\）T, C正确._______________知识点二_______________打点计时器的使用3.接通电源与释放纸带让纸带（随物体）开始运动，这两项操作的时间顺序是（）A.先接通电源，后释放纸带B.先释放纸带，后接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以【答案】A【解析】按照操作顺序，必须先接通电源，让计时器工作稳定后再释放纸带，所以只有A 正确.4.某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带上留下的不是圆点，而是一条条的短线, 岀现这种情况的原因是（）A.打点计吋器错接在直流电源上B.电源频率不稳定C.打点的振针压得过紧D.打点的振针压得过松【答案】C【解析】打点计时器错接在直流电源上，打点计时器不会工作，既不会出现点，也不会出现短线，选项A错误；电源频率不稳定影响打点的时间间隔，进而影响点与点间的距离，选项B错误；造成这个现象的原因是打点的振针压得过紧导致振针打完点后，不能快速抬起，从而打出的不是点而是一条条的短线，选项C正确，选项D错误.5.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，请将有错误的操作选择出来（）A.把打点计时器固定在桌子上，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.把打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与6V以下低压交流电源相连C.用手水平地牵动纸带，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也，时间间隔为/,用公式0 =乎计算纸带运动的平均速度【答案】AC【解析】复写纸应在纸带上面，A错误；电磁打点计时器使用6 V以下的交流电，B正确；C项的描述错误，应该先通电源后牵动纸带；D项中是测平均速度的一种方法，正确.6.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是（）A.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【答案】ABD【解析】点迹可以记录物体的运动时间，相邻两点之间的时间间隔为（）.02 s,只要在纸 带上数出间隔数弘 就可以求出运动的时间为n-0.02 s,所以A 正确；物体的始末位置可以 用纸带上对应的点来表示，可以得出相应时刻的位置，用刻度尺测量始末位置对应点的距离， 可以得出物体的位移，所以B 正确；纸带上点迹的疏密程度可以表示相应时间内通过的距 离，所以可以表示物体运动的快慢，因此D 正确；点迹可以反映物体的运动情况，但是不 能反映物体的质量和形状，因此C 错误.所以正确的是A 、B 、D.7. 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〃个点，这些点划分出的间隔数是⑺ — 1）,由此计算出纸带从第1个点到第77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〃个点的距离A. ⑤④①②③⑥B.⑤④①③⑥②C. ⑤④①⑥③②D.⑤④①②⑥③【答案】A【解析】进行实验前应充分了解打点计时器的结构和工作原理，并安装好打点计时器， 在接通电源前，要将纸带装好，实验开始时应先接通电源，等打点计时器工作稳定后再拉动 纸带，打点结束后，应立即关闭电源以保护打点计时器，将纸带与打点计时器以及重物（小 车）分离后，进行纸带的处理，故选项A 正确._______________知识点三_______________用打点计时器测量瞬时速度8. 下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其屮，平均速度最大的是哪一条（【答案】A【解析】由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带A 上点迹最桥疏，即 所用时间最短，故其平均速度最大.9. 在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带，如图所示，要求测出D 点的瞬时速度.本 实验采用包含D 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 电源的频率为50 Hz,下列几种方法中最准确的是（）【解析】求D 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A •亦-如, “ BE B&=吩cCE_ °•亦-％'CE D •矿仏【答案】D Af| =0.12 s△『2=0.06 s △$3 = 0.1 S Ar 4=0.04 s AB C D均速度来表示•又CE间的时间间隔应为0.04 s, D正确.10.如图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I'可还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示.求出打1、2、3、4. 5等计数点时的瞬时速度(计算结果保留两位有效数字).单位：cm9.0——16.1—------------ 22.8------------- 30.1【解】1点是0、2点间的中间时刻，求出0、2点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，需要注— Y意的是相邻计数点的时间间隔T=0.1 s.根据0 =；得：扌丁1计数点时的瞬时速度为V\= v 02=霁心0.2() m/s,打2计数点时的瞬时速度为v2= v 13 =。

1-4 实验：用打点计时器测速度1．[实验器械]电磁打点计时器是一种计时工具，对于它的使用以下说法正确的选项是()A．使用电压为220 V沟通电B．使用电压为220 V直流电C．使用电压为4～6 V直流电D．使用电压为4～6 V沟通电答案D分析电磁打点计时器使用的是4～6 V的低压沟通电，故D正确。

A、B、C错误。

2．[注意事项]接通电源与开释纸带(或物体)，这两个操作的先后次序应当是()A．先接通电源，后开释纸带B．先开释纸带，后接通电源C．开释纸带的同时接通电源D．先接通电源或先开释纸带都能够答案A分析因为整个实验过程特别短暂，假如先开释纸带后接通电源，则在纸带上打出的点迹特别少，不利于数据的收集，会对实验产生较大的偏差，所以B 错误；假如先接通电源，即先打点再开释纸带，能够使打点稳固，并打出许多的点，提升纸带利用率，故A正确，C、D错误。

3．[实验原理](多项选择)对于同一电磁打点计时器，以下说法中正确的选项是()A．当沟通电的频次增大时，打点时间间隔变小B．当沟通电的频次增大时，打点时间间隔变大C．当纸带运动速度增大时，打点时间间隔增大D．当纸带运动速度增大时，打点间隔增大答案AD分析依据打点周期与沟通电的频次关系T＝1f知，沟通电的频次增大时，打点周期变小，所以打点时间间隔就变小，A正确，B错误；纸带运动速度增大，打点间隔也会增大，但打点周期只与沟通电源的频次相关，与纸带运动速度没关，所以C错误，D正确。

4．[实验原理](多项选择)当纸带与运动物体相连结时，打点计时器在纸带上打出点痕，以下对于纸带上点痕的说法中正确的选项是()A．点痕记录了物体运动的时间B．点痕记录了物体在不一样时辰的地点和某段时间内的位移C．点痕在纸带上的散布状况反应了物体的质量和形状D．纸带上点痕的散布状况反应了物体的运动状况答案ABD分析点痕能够记录物体的运动时间，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，只需在纸带上数出间隔数n，就能够求出运动的时间间隔n×0.02 s，A正确；物体不一样时辰的地点能够用纸带上对应的点来表示，能够用刻度尺丈量不一样时辰对应点的距离，进而得出相应时间内物体的位移，B正确；纸带上点痕的疏密程度能够表示相应时间内经过的位移的大小，能够表示物体运动的快慢，所以D 正确；点痕能够反应物体的运动状况，可是不可以反应物体的质量和形状，所以C错误。

实验：用打点计时器测速度⒈对打点计时器的认识⑴电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。

当接通6 V以下低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。

⑵电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。

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，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。

当电源频率为50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。

⑶电火花计时器工作时，纸带运动时受到阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。

⑷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。

说明：电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样，打点的时间间隔都是0.02 s，所以今后的叙述中不再区分，统称打点计时器。

电磁打点计时器是利用电磁感应原理，其结构如图甲所示；电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的，其结构如图乙所示。

打点计时器的使用★★实验步骤：⑴把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。

⑵打点计时器接交流电源。

⑶接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源。

⑷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，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t＝0.02（n-1）s。

⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。

⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。

说明：①打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。

1.4实验：用打点计时器测速度同步练习一、单选题1.关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是()A. 电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短B. 纸带速度越大，每打两个点的时间间隔越长C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定D. 如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变【答案】C【解析】解：打点计时器是使用交流电源仪器，其打点周期与交流电的周期相同，与电压、速度等无关，故ABD错误，C正确．故选C．2.在使用打点计时器时，发现打点计时器打点周期不稳定，其原因可能是()A. 交流电压不稳定B. 永久磁铁磁性太弱C. 电源的频率不稳定D. 振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差【答案】C【解析】解：当电流为正方向时，振片受向下的力，此时打点一次，当电流方向为反方向时，振片受向上的力，此时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期．而交流电的周期又等于电源的频率的倒数，因此发现打点计时器打点周期不稳定，其原因是电源的频率不稳定，故C正确，ABD错误；故选：C．3.接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的顺序应该是()A. 先接通电源，后释放纸带B. 先释放纸带，后接通电源C. 释放纸带的同时接通电源D. 先接通电源或先释放纸带都可以【答案】A【解析】解：开始记录时，应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，会对实验产生较大的误差；先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打更多的点，故A正确，BCD错误．故选：A．4. 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. 瞬时速度C. 加速度D. 平均速度【答案】A【解析】解：A 、打点计时器是每隔0.02s 打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A 正确；B 、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故B 错误；C 、加速度求解需要运用匀变速直线运动的公式，故C 错误；D 、平均速度的求解需要运用物理公式，故D 错误； 故选：A ．5. 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( )A. S 1+S 43TB. S 2+S 3+S 43TC.S 1+S 2+S 3+S 44TD.S 1+S 2+S 3+S 4+S 54T【答案】B【解析】解：依据平均速度的公式v .=st ，那么物体在1、4之间的平均速度的大小v =S 2+S 3+S 43T，故ACD 错误，B 正确；故选：B ．6. 一位同学在使用打点计时器时，纸带上的点不是圆点而是一些短线，如图所示，这可能的原因是( )A. 接到了直流电源上B. 电源电压不稳定C. 电源频率不稳定D. 打点针压得过紧【答案】D【解析】解：A 、若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，故A 错误． B 、点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压不稳不会导致短线，故B 错误． C 、电源频率不稳，只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成短线，故C 错误．D、打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，故D正确．故选：D．7.用打点计时器研究物体运动时，接通电源和让纸带随物体开始运动，这两个操作的时间关系应当是()A. 先接通电源，后释放纸带B. 先释放纸带，后接通电源C. 释放纸带的同时接通电源D. 先释放纸带或先接通电源都可以【答案】A【解析】解：开始记录时，应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，BCD错误，A正确．故选：A．二、多选题8.使用电磁打点计时器下列说法正确的是()A. 打点计时器使用低压交流电源，交流电频率50HzB. 纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带放在复写纸上方C. 要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源D. 为减小摩擦，每次测量应先将纸带拉直【答案】ACD【解析】解：A、打点计时器使用低压交流电源，交流电频率50Hz，故A正确；B、纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带放在复写纸下方，故B错误；C、为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定，使用打点计时器时要先接通电源，后释放纸带，故C正确；D、为减小摩擦，每次测量应先将纸带拉直，故D正确；故选：ACD．9.利用打点计时器在纸带上打出的点可验证机械能守恒定律.关于这个实验的操作过程及分析，合理的是()A. 先释放纸带，后接通电源B. 用密度大的材料做成实心重锤，可减小空气阻力的影响C. 一定要准确测量重锤的质量D. 实验中重力势能减小量会略大于动能的增加量【答案】BD【解析】解：A、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，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，会对实验产生较大的误差.故A错误．B、用密度大的材料做成实心重锤，可减小空气阻力的影响，从而可以减少误差.故B正确．mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要准确测量重锤C、因为我们是比较mgh、12的质量.故C错误．D、由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量.故D正确．故选BD．10.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【答案】BC【解析】解：从图中可以发现在位移相同的情况下，丁纸带所用时间最长，故丁纸带平均速度最小，所以C正确，D错误；从图中可以发现纸带乙的相邻的时间间隔位移之差比最大，所乙纸带加速度最大，故A 错误，B正确．故选：BC．11.关于电火花打点计时器的使用，下列说法正确的是()A. 电火花打点计时器使用的是6V左右的直流电源B. 在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源C. 使用电源频率越高，打点的时间间隔就越小D. 在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越慢【答案】CD【解析】解：A、电火花打点计时器使用的220V的交流电源，故A错误；B、实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故B错误；C、打点的时间间隔与交流电频率的关系为：T=1，因此频率越高，打点的时间间隔就f越小，故C正确；D、纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D正确．故选：CD．12.如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带，计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是()A. v N=gnTB. v N=S n+S n+12T C. v N=d n+1−d n−12TD. v N=g(n−1)T【答案】BC【解析】解：根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度，可以求出N点的速度，据图上的数据可知：v N=S n+S n+12T =d n+1−d n−12T，故AD错误，BC正确．故选：BC．三、实验题探究题13.如图是打点计时器测定匀加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm.相邻两个计数点间有四个点未画出，则运动物体的加速度a=______ m/s.，打B点时运动物体的速度为______ m/s，打A点时物体的速度为______ m/s．【答案】1.2；0.18；0.06【解析】解：由于相邻两个计数点间有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，x AB=1.2cm，x BC=x AC−x AB=2.4cm，x CD=x AD−x AC=3.6cm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得：△x=x BC−x AB=x CD−x BC=aT2，解得：a=1.2m/s2根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v B=x AC2T=0.18m/s由匀变速直线运动的速度时间关系式：v B=v A+aT解得：v A=0.06m/s故答案为：1.2，0.18，0.0614.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1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)(2)将、、、、各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．(3)由v−t图象可知打下A点时小车的瞬时速度v A=______ ，打下G点时小车的瞬时速度v B=______ ．【答案】；；；；；0.325m/s；0.790m/s【解析】解：(1)因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s．利用匀变速直线运动的推论得：v B=x AC2T=0.0362+0.04380.2m/s=0.400m/sv C=x BD2T=0.0520+0.04380.2m/s=0.479m/sv D=x CE2T=0.0520+0.05990.2m/s=0.560m/sv E=x DF=0.0680+0.0599m/s=0.640m/sv F=x EG=0.0680+0.0762m/s=0.721m/s填入表格如下：(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．如图所示：(3)根据v−t图象可知：当t=0时对应的纵坐标为A点速度，即v A=0.325m/s，当t=0.6s时对应的纵坐标为G点速度，即v G=0.790m/s故答案为：0.325m/s，0.790m/s15.在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并按打点的先后顺序取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示．(1)有图可知，A、B两点的时间间隔是______ s，纸带做的是______ (填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动．(2)A、D两点间的平均速度大小为______ m/s，E、G两点间的平均速度大小为______ m/s.(第二问计算结果在小数点后面保留两位有效数字)【答案】0.1；加速；0.14；0.23【解析】解：(1)由于AB两点之间的共有5个时间间隔，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻的计数点间的时间间隔：T=0.1s；由于计数点间的时间间隔相同，纸带越向右计数点间的位移越大，说明物体的速度越来越大，即物体做加速运动直线运动．(2)由图可知可知，AD之间的距离为4.15cm，EG之间的距离为4.55cm由平均速度等于位移除以时间可以解出AD间的平均速度为：=0.14m/s，v1=0.04153×0.1E点到G点的平均速度是：v2=0.1065−0.0610=0.23m/s．2×0.1故答案为：(1)0.1，加速；(2)0.14，0.23(1)打点计时器的打点周期为0.02s，由此可以求出A、B之间的时间间隔，根据相等时间内物体位移的变化可以判断物体的运动性质．(2)由平均速度等于位移除以时间可以解出AD、EG间的平均速度．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意单位换算和有效数字的保留．。

人教版高一必修1第一章 第4节 实验：用打点计时器测速度 课时练习一、实验题1.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请完成下列有关问题．（1）如图所示是两种打点计时器的图片，其中图乙是________（选填“电磁打点”或“电火花”）计时器．（2）关于上述两种打点计时器，下列说法正确的是__________．A．甲图中的打点计时器使用直流电源，乙图中的打点计时器使用交流电源B．它们都使用10 V以下的交流电源C．当电源频率为50 Hz时，它们都是每隔0.02 s打一个点D．乙图中的打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小2. 如图所示是一打点计时器打出的纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，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计时点未画出，测得各计数点到0点的距离如图所示，求出各计数点的瞬时速度并画出v-t图像．3. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置测量，乙图中MN 是水平桌面，PQ 是长1 m 左右的木板，Q 是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2 s 和2.0×10－2 s ．用游标卡尺测量小滑块的宽度d.读出滑块的宽度d ＝5.015 cm.则滑块通过光电门1的速度v 1＝________m/s ，滑块通过光电门2的速度v 2＝________m/s.4. 如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带（纸带的左端先通过打点计时器）．从点迹的分布情况可以判断：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带________是越走越快的，纸带________是开始越走越快，后来又越走越慢的．若所用电源的频率是50 Hz ，图中D 纸带，从A 点通过计时器到B 点通过计时器，历时________s ，位移为________m ，这段时间内纸带运动的平均速度是________m/s ，BC 段的平均速度是________m/s ，AD 段的平均速度是________m/s （保留两位小数） A BCD5. 图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．①已知打点计时器电源频率为50Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________．②ABCD 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．从图中读出A 、B 两点间距s __________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________．使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中：6.A．把电火花打点计时器固定在桌子上B．安放纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220 V交流电源E．按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在纸带之间．7. 用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、…，量得0与1两点间的距离，2与3两点间的距离，则小车在0与1两点间的平均速度________m/s，在2与3两点间的平均速度________m/s．据此判定小车做________（选填“加速”或减速”）运动．8. 如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度的实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依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x1=5.18 cm，1、2间的距离x2=4.40 cm，2、3间的距离x3=3.62 cm，3、4间的距离x4=2.78 cm，4、5间的距离x5=2.00 cm，5、6间的距离x6=1.22 cm（f=50 Hz）．（1）根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中．位置12345v/（m·s–1）_______________（2）根据（1）中表格的数据，在图中画出小车的速度–时间图象_________，并说明小车速度变化的特点_________．二、多选题9. 关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法正确的是（）A．电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉B．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个计时点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 s（设电源频率为50 Hz）C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大D．电磁打点计时器接在220 V电源上，电火花计时器接在6 V电源上10. 甲、乙两物体在同一条直线上运动，它们的速度一时间图线分别如图中a、b 所示，在时刻（）A．它们的运动方向相同B．甲一定在乙的后面C．甲的速度比乙的速度大D．乙的速度比甲的速度大11. 利用打点计时器打下的纸带( )A．能准确测定某点的瞬时速度B．能粗略测定某点的瞬时速度C．能较准确测定某段时间内的平均速度D．可用任意两点间的平均速度准确代表某点的瞬时速度12. 如图所示为甲、乙两质点的v-t图象．对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是（）A．甲向所选定的正方向运动，乙与甲的运动方向相反B．甲和乙的速度并不相同C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同三、单选题D ．不管甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大13. 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B 向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B 接收，从小盒子B 发射超声波开始计时，经D t 时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。

高中物理 第1章 4实验：用打点计时器测速度课时作业 新人教版必修11．(多选)根据打点计时器打出的纸带，下列说法正确的是( ) 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【解析】 在打点计时器打出的纸带的数据处理中，我们只能用与计数点靠得很近的一段距离的平均速度粗略表示计数点的瞬时速度，故A 、D 错误，B 正确．而对于Δx 和Δt 是可以准确测得的，故可测得Δt 内的平均速度，C 正确．【答案】 BC2．(多选)关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确的是( ) A ．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为50 HzB ．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.08 sC ．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大D ．电磁打点计时器接在220 V 电源上，电火花打点计时器接在6 V 电源上【解析】 打点计时器使用交流电，电磁打点计时器使用6 V 以下的低压交流电源；电火花计时器使用220 V 交流电源，相邻两点的时间间隔是0.02 s.【答案】 AC3．如图1－4－5所示，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，用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示，则：AC ＝________ mm ，AD ＝________ mm.那么由此可以算出纸带在AC 间的平均速度为________ m/s ，纸带在AD 间的平均速度为________m/s ；B 点的瞬时速度更接近于________ m/s.图1－4－5【解析】 AC ＝14.0 mm ，AC 间的平均速度为x AC 2T ＝14.0×10－32×0.02 m/s ＝0.35 m/s ；AD ＝25.0mm ，AD 间的平均速度为x AD 3T ＝25.0×10－33×0.02m/s≈0.42 m/s.对描述B 点的瞬时速度来说，AC 段所取的位移间隔更小，更能接近B点的真实速度，即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.【答案】14.0 25.0 0.35 0.42 0.354．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四个点没有画出来，图1－4－6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1－4－6(1)相邻两个计数点间的时间为________ 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)【解析】(1)每两个计数点间有5个打点间隔，所以T＝5×0.02 s＝0.1 s.(2)打第4个计数点时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度，所以v4＝0.11＋0.1292×0.1m/s≈1.20 m/s.【答案】(1)0.1 (2)1.205．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顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．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________(选填“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_______________，并压在________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n个清晰的点，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】A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并压在复写纸的下面；D项中纸带上记录的时间Δt＝(n－1)×0.02 s．合理的实验步骤为BAEDCF.【答案】交流限位孔复写纸(n－1)×0.02 s BAEDCF6．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1－4－7所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s.(1)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 5个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入表中．(要求保留三位有效数字)图1－4－7v Bv Cv Dv Ev F数值/m·s －1(2)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图1－4－8中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图1－4－8【解析】 (1)根据v n ＝x n ＋x n ＋12T知 B 点对应的速度v B ＝ 3.62＋4.38×10－22×0.10m/s ＝0.400 m/s ；C 点对应的速度v C ＝ 4.38＋5.20×10－22×0.10m/s ＝0.479 m/s ；D 点对应的速度v D ＝ 5.20＋5.99×10－22×0.10m/s≈0.560 m/s；E 点对应的速度v E ＝ 5.99＋6.80×10－22×0.10m/s≈0.640 m/s；F 点对应的速度v F ＝ 6.80＋7.62×10－22×0.10m/s ＝0.721 m/s.如表所示v B v C v D v E v F数值/m·s－10.4000.4790.5600.6400.721 (2)【答案】见解析。

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第4节实验：用打点计时器测速度1．（多选）关于测量，下列说法正确的是A．测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多,误差就越小B．在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的C．记录测量的结果，所用单位不同时,不会影响测量结果的准确程度D．为了减小误差，进行任何一个测量，都要采取多次测量求平均值的方法【答案】BCD2．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，下列说法中正确的是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10 V以下的交流电源C．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源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】D【解析】电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A错误；电磁打点计时器使用4～6 V交流电源,电火花计时器使用220 V交流电源，B错误;使用电磁打点计时器或电火花计时器都应该先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带，C错误；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正确。

第四节实验：用打点计时器测速度【目标要求】1．知识与技能了解和练习使用电火花计时器和电磁打点计时器。

测定平均速度，画出v-t图象了解用图象研究物理问题的方法知道什么是速度时间图象，知道速度时间图象的物理意义.以及如何用图象来表示速度和时间的关系２．过程与方法认识数学中的函数图象在物理学中的作用，实验时注意培养学生的操作习惯，培养学生具有一定的信息收集和处理能力，分析、解决问题能力３．情感、态度与价值观乐于探究与日常生活有关的物理学问题，初步体验探索自然规律的艰辛与喜悦,有主动与他人合作的精神【巩固教材—稳扎稳打】1．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．平均速度C．位移 D．瞬时速度2．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源,拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是（）A．复写纸放反B．使用了直流电源C．振针过短D．纸带运动过快3．小车拖动的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个点间的距离为18 cm，则（ )A．小车运动的平均速度为0.03m/sB．小车运动的平均速度为1.5m/sC．小车运动的平均速度为1。

8m/sD．小车运动的平均速度为180m/s4．某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上打下了一列点，他要根据这些点计算纸带运动的平均速度,下列操作正确的是（ )A．他首先查清共有多少个点B．首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点C．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能看清点间的长度，用来计算平均速度D．分别测出每两个相邻清晰点间的距离,用来计算各段的平均速度【重难突破—重拳出击】1．打点计时器打点的周期，决定于（）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. 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。

1.4 实验：用打点计时器测速度1．（2018·浙江省杭州市预测卷）你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线运动拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，用笔在纸带上点下一个个点，这样就做成了一台简单的“打点计时器”，为了提高计时的准确性，应掌握的要领是A．让同伴使纸带做匀速运动B．打点节奏随同伴拉动纸带的速度增大而同步加快C．使打点时节奏保持均匀不变D．让同伴使纸带做匀加速运动2．（2018·山西省临汾一中、晋城一中、内蒙古鄂尔多斯一中等六校联考）下列说法正确的是A．在方向不变的直线运动中，位移就是路程B．所有打点计时器所用的交流电源的电压均为6 V以下C．分析足球运动员踢球时的技术动作时，不能将运动员看作质点D．描述物体的运动时，选取地面作为参考系总是最方便的3．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D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜4．（2018·广东省遂溪县第一中学）在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是A．，B．，C．，D．，5．如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动A BC D6．一同学在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为A．打点计时器接直流电源B．电源电压不稳C．电源频率不稳定D．振针压得过紧7．当电火花计时器使用的交流电的频率小于50 Hz时，仍按50 Hz计算，则测量的速度数值与真实速度数值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

8．（2018·广西钦州市钦州港经济技术开发区中学）通过对实验“练习使用打点计时器”的学习，回答下列问题：（1）电磁式打点计时器所用的电源应为__________；A．学生电源交流输出B．学生电源直流输出C．干电池3节D．蓄电池（2）下列说法中，不正确的是________；A．点迹可以记录被测量的物体在一段时间内的运动情况B．用平整的纸带，不让纸带卷曲歪斜，有利于减少纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦力C．纸带上点迹越密集，说明被测量的物体运动越快D．纸带上的点迹可以反映被测量的物体运动的时间9．（2018·云南省宣威市第八中学）使用打点计时器测量瞬时速度时应注意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．使用打点计时器在拉动纸带时，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10．（2018·湖南省郴州市质检）如图甲所示是用光电门测定小车瞬时速度的情境，轨道上a、c间距离恰等于小车长度，b是ac的中点某同学采用不同的挡光片重复做同一实验，并对测量精确度加以比较。

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v­t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2．电磁打点计时器的工作原理如图1­4­1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1­4­13．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 ＝Δx Δt 。

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。

3．接通电源开关，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。