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打点计时器和纸带的处理1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图1所示，A 、B 、C 、D 、E 为时间间隔相等的各计数点，s 1、s 2、s 3、s 4为相邻计数点间的距离，若△s ＝s 2－s 1＝s 3 －s 2＝…… ＝c(常数)，即若连续相等的时间间隔内的位移差是恒量，则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。
2、由纸带求物体加速度的方法：根据s 4－s 1＝s ５－s 2＝s ６－s 3＝3a T 2（T 为相邻两计数点间的时间间隔），求出a 1，a 2 ，a 3 ，再计算出其平均值即为物体运动的加速度。
在学习纸带处理方法时，要灵活理解题目在信息呈现方式上的差异，再运用最基本的原理进行求解。
下面举几例变化的情况.一．位移给出形式的变化例1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图2，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求得小车运动的加速度a = m/s 2 ，打下A 点时小车运动的速度为v A = m/s 。
二．时间间隔给出形式的变化例2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s 打一个点，打出的纸带如图3，选出A 、B 、C 、D 、E 共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），以A 点为起点量出的到各点的位移已标在图上。
由此可求得小车运动的加速度a = m/s 2 ，打下A 点时小车运动的速度为v = m/s 。
三．纸带数据呈现方式的变化例3．做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带，通过打点计时器交流电源的频率是50Hz ，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图4所示，使每一条纸带下端与x 轴重合，左边与y 轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：（1）在第一个0.1s 内中间时刻的速度是 m/s 。
打点计时器实验步骤及其操作总结篇一：嘿，朋友！你知道吗？打点计时器这个玩意儿在物理实验里可重要啦！今天我就来和你好好唠唠它的实验步骤和操作那些事儿。
咱先来说说准备工作，就好像你要出门旅行得先收拾好行李一样。
你得把打点计时器固定在桌子边上，让它稳稳当当的，可别一晃悠就掉下去，那可就麻烦啦！然后把纸带穿过限位孔，平平整整的，这就好比给纸带铺好了一条专属的小路。
还有啊，别忘了把电源接好，这电源就像是它的动力源泉，没了电源，打点计时器可不就“罢工”啦？准备工作做好了，接下来就是正式操作啦！启动电源，这时候打点计时器就像一个勤劳的小蜜蜂，“哒哒哒”地开始工作啦。
你难道不好奇它是怎么打出那些小点的吗？就好像在纸上种下了一颗颗有规律的“种子”。
在实验过程中，你得时刻盯着纸带，看看那些点打得是不是均匀。
要是不均匀，那可就得找找原因啦，是纸带没放好？还是电源出了问题？这就好比你在路上开车，发现车跑偏了，不得赶紧找找是方向盘的问题还是轮胎的问题嘛！还有哦，操作的时候要小心谨慎，千万别手抖把仪器碰倒了。
这就跟你小心翼翼地端着一碗刚出锅的热汤一样，一个不小心，“哗啦”一下全洒了，前功尽弃！做完实验，可别着急收拾东西走人。
得好好分析那些打出来的点，计算时间间隔、测量位移，这可需要你的耐心和细心。
这就像是在一堆沙子里找金子，得仔细甄别才行。
你说，这打点计时器的实验是不是挺有意思的？虽然过程中可能会遇到各种小麻烦，但只要我们认真对待，不就都能解决嘛！我觉得啊，打点计时器的实验虽然有点复杂，但只要我们按照步骤一步一步来，细心操作，就能从中学到好多知识，感受到物理的奇妙和乐趣！这就像爬山一样，过程可能辛苦，但当你站在山顶俯瞰美景的时候，一切都值得啦！篇二：嘿，朋友！你知道吗？打点计时器这个玩意儿在物理实验里可太重要啦！今天就让我来给你好好讲讲它的实验步骤和操作要点。
咱先来说说准备工作。
就好比你要出门旅行，得先把行李收拾好不是？那做这个实验呢，首先得把打点计时器固定在桌子上，这就像是给咱们的“主角”找个安稳的“家”。
实验：练习使用打点计时器·知识点精解【实验原理】打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器，它的工作电压为4～6伏特。
当频率 f=50赫兹时，它每隔0.02s打一次点。
当运动物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点既记录了运动物体的位移，也记录了发生这些位移所用的时间，这就给我们定量地研究运动物体的运动情况提供了方便和可能，计时器的构造如图1-23。
【实验器材】电磁打点计时器以及纸带、复写纸片；两根导线；低压交流电源；刻度尺。
【实验步骤】(1)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，并且压在纸带上面；(2)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另外一端分别接到低压交流电源(4～6伏特的交流电)的两个接线柱上。
(3)打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点。
(4)取下纸带，从能看得清的点数起，如果共有N个点，那么，点子的间隔数为N-1个，用 t=0.02s×(N-1)计算，这段纸带记录的时间是多长。
(5)用刻度尺测量一下，从开始计时的点起到最后一个点间的距离S是多少。
(7)在纸带上打出连续的6个点，分别标上记号0，1，2，3，4，5。
相邻的两个点间的距离为S1，S2，S3，S4，S5，各有多长，看它们是否相等，若S1=S2=S3=S4=S5，则拉动纸带做匀速直线运动，若不相等则做变速直线运动。
【注意事项】打点计时器使用的电源必须是交流电源，且电压是4～6伏。
【同步达纲练习】1.在做完练习使用打点计时器的实验后，关于打点计时器打点时间间隔的长短，三位同学各自发表了自己的看法，其中正确的是( )A.电源电压越高，打点计时器通过的电流越强，计时器打点速度就会越快，每打两个点的时间间隔就会越短B.手拉纸带速度越大，纸带运动越快，计时器打点速度就会越快，每打两个点所需时间间隔就会越短C.打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压的高低和纸带的运动速度的大小无关D.以上都不对2.接通电源与让纸带(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.先接通电源或先释放纸带都可以3.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的?( )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，反映物体的运动情况4.某同学利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车的加速度，打点后得到的纸带舍去前面比较密集的点，从O点开始每隔两点取一个记数点：O、A、B、C、D，量得OA＝1.30cm，OB＝3.10cm，OC＝5.38cm，OD＝8.17cm,则小车的加速度a＝ m/s2.5. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一列点，图中所标的是每隔5个点所取的记数点，但第3个记数点M没有画出，则该物体运动的加速度为 .BM间的距离约为m.6.在下列给出的器材中，选出本实验中所需的器材填在横线(填编号)：①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺选出的器材有 .7.某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如下图所示的纸带，从O 点开始，每隔两个计时点取一个记数点，则每两个相邻记数点间的时间间隔为 s,测得OA ＝3.20cm ，DE ＝9.72cm ，则物体运动的加速度为 m/s 2.8.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度.下图给出了该次实验中，从O 点开始每5个点取一个计数点的纸带，其中O 、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得相邻计数点的距离依次为s 1＝1.40cm ，s 2＝1.90cm,s 3＝2.38cm,s 4＝2.88cm,s 5＝3.39cm,s 6＝3.87cm.(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v 1＝cm/s,v 2＝ cm/s,v 3＝ cm/s,v 4＝ cm/s,v 5＝ cm/s.(2)作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a ＝ cm/s 2.【素质优化训练】1. 如下图，是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带，从O 点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s 1＝5.18cm,S 2＝4.40cm,s 3＝3.62cm,s 4＝2.78cm,s 5＝2.00cm,s 6＝1.22cm.(1)相邻两记数点间的时间间隔为 s.(2)物体的加速度大小a ＝ m/s 2,方向 (填A →B 或B →A).(3)打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v 3＝ m/s,方向 (同上).2.用打点计时器研究匀变速直线运动时的主要步骤有：A.把打点计时器固定在长木板的一端，接好电路；B.把小车停在靠近打点计时器时，接通电源后开启小车；C.换上纸带，重复三次，选择一条较理想的纸带；D.把一条细绳系在小车上，细绳跨过定滑轮挂上砝码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面；E.断开电源，取下纸带.合理的实验顺序应为 . 1.C 2.A 3.ABD 4.1.37m/s 2 5.51.2cm/s 2 4.36cm 6.①③⑤⑥⑧⑨ 7.0.06 4.53 8.①16.5;21.4；26.3；31.3；36.3 ②图略 a ＝A B AB t t v v --＝50cm/s 2【素质优化训练】1.①0.1 ②0.80 B →A ③0.32 A →B 2.ADBEC。
用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法，要探究物体运动规律，就要分析打出的纸带，纸带分析时要做的工作一般有： 1.判定物体的运动性质（1）若纸带上各相邻点间距相等，则物体做匀速运动.（2）若相邻计数点时间间隔为T ，计算各个连续相等时间内位移的差Δx ，若Δx =aT 2（恒量），则物体做匀变速直线运动. 2.某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度：v n =Tx x n n 21++即n点的瞬时速度等于（n －1）点和（n +1）点间的平均速度. 3. 加速度的计算：一般有两种方法由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即Δx =aT 2可得a =2T x∆.但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，纸带上的各段位移最好都用上，方法如下：（1）利用“逐差法”求加速度(a)如图所示，若为偶数段，设为6段，则，，，然后取平均值，即或由直接求得；(b)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则，然后取平均值，即；或去掉一段变为偶数段由（2）先求出第n 点时纸带的瞬时速度（一般要5点以上），然后作出图像，用图像的斜率求物体运动的加速度。
例1、 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz ，如图1所示为小车带动的纸带上记录的一些点，每5个点取一个计数点。
按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、5点到0点的距离如图1所示。
试求：（1）小车做什么运动？（写出判断的依据．．．．．．．）（2）当打第3个计数点时，小车的速度为多少？（写出求解．．．．加速度的过程．．．．．．）（3）若小车做匀变速直线运动，小车的加速度为多少？（写出求．．．x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6０ 1 2 3 4 5 6解加速度的过程．．．．．．．）在上题中，若题目只给出0～1的距离8.78cm 和4～5的距离2.76cm ，则此纸带的加速度为多少？例2、如下图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10 s ，其中s 1= 7.05 cm 、s 2=7.68 cm 、s 3=8.33 cm 、s 4=8.95 cm 、s 5=9.61 cm 、s 6=10.26 cm ，则计数点3处瞬时速度的大小是____________ m/s ，小车运动的加速度计算表达式为____________，加速度的大小是____________ m/s 2（计算结果保留两位有效数字）.例3、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。
专题十、实验（一）：打点计时器和纸带的处理一、典例精析：例1某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。
打点计时器的电源频率为50Hz。
5.007.109.1010.8112.7015.1[0单1O■J**A■-Et13C■ ■D* ‘Ip •E F由这些已知数据计算：①该匀变速直线运动的加速度a=_l.93 _m/s2。
②与纸带上D点相对应的瞬时速度A. ①③B.②③C.①④D.②④例3、“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图8所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（C）A.实验时应先放开纸带再接通电源B . （S6 —S）等于（S2 —S）的6 倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率v=___1.39 __ m/s。
（答案均要求保留3位有效数字）例2、小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬速度的实验，其装置如下图所示。
在小车上固定挡光片，使光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，高轨道的一端。
小明同学将小车从该端同一位置由静止释放, 得了如下几组实验数据。
则以下表述正确的是（D）①四个挡光片中，挡光片I的宽度最小②四个挡光片中，挡光片W的宽度最小③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度实验不同的通过光电门的时间速度次数挡光片(s ) (m/s)第一次I0.230440.347第二次n0.174640.344第三次出0.116620.343第四次IV0.058500.342对应点 BC D E F 速度(m/s )0.1410.180 0.2180.2620.301(1)设电火花计时器的周期为T ,计算V F 的相邻两计数点间还有 4个打点未画出.从纸带上测出 X 1=3.20cm , x 2=4.52cm , X 5=8.42cm , X 6=9.70cm •则 木块加速度大小a = ▲ m/s 2(保留两位有效数字).(1)交流(1分) 细线与长木板平行(2)mg5 M )a (3)木板要水平；拉钩码的线要平行于木板，-带和限位孔的摩擦应尽Mg量小，砝码应要稍重一些(4) 1.3D •相邻两个计数点间的时间间隔为 0 • 02s例4、在做“研究匀变速直线运动”的实验时， 某同学得到一条用电火花计时器打下的-带如 图甲所示，并在其上取了 A B 、C 、D E 、F 、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有 个点图中没有画出，电火花计时器接220V 、ABC D50Hz 交流电源。
他经过测量并计算得到电火花计时器在打甲B C D E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表:公式为V F =_d ^d ^-10T(2) 根据(1)中得到的数据，以 A 点对应的 时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v -1图象，并利用该图象 求物体的加速度a=_0.40__ m/s ;(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测 量值与实际值相比 —不变 ________________________________ (选填：“偏大”、 二、巩固练习1、测定木块与长木板之间的动摩擦因数时， 的装置，图中长木板水平固定. (1)实验过程中，电火花计时器应接在采用▲(选或“交流”)电源上•调整定滑轮高度，使 已知重力加速度为 g ,测得木块的质量为 M 砝码的总质量为m 木块的加速度为 a,则木 板间动摩擦因数 口=▲•该实验要减少误差需注意哪几点？ 如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分， (2) (3) (4)纸带电火花计时器I-砝码盘砝码第10题图如图所示填“直流” ▲ • 砝码盘和 块与长木0、1、2、3、4、5、6 为计数点,木块mg(汶 2%x 4^-M (2豪4豪5 2T)2 -如(2x 「x 2 2T2、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
（1）在小车某次运动过程中，打出了一条纸带如图乙所示。
计时器打点的时间间隔为0.02s ，从比较清晰的点起，每 5个点取一个计数点，并量出了相邻计数点之间的距离。
该小车的加速度a=m/s 2.（结果保留三位有效数字）4*¥ fl 点卄对爲II H甲（2）一组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m —定，探究加速度与小车（包括车中砝码）质量M 的关系,以下做法正确的是（）A. 平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源图。
要验证合外力的功与动能变化间的关系， 除位移、 重力加速度外，还必须知道或测出的物理量 式 _____________________________________________________。
（1）①a.平衡摩擦力（1分） b.钩码的质量远小于小车的总质量②钩码的质量m 和小车的总质量MIi 11 |-2 49 -叫一4.15—一-・------ 5.B0 — ----- rZ.D.小车运动的加速度可根据 m 以及M 直接用公式a=mg 求出。
MM 一定，探究加速度与所受合外力的关系时. 乙所示，对这两图的分析正确的是F 时未计入砝码盘的（3）在保持持小车及车中的砝码质量 实验数据分别作出的 a — F 图线如图甲、 甲图图线不通过原点，可能是因为计算.位同学根据各自的（ ）A.B. C. D. 重力;甲图图线不通过原点，可能是因为没有平衡摩擦力； 乙图图线的弯曲部分，是因为小车的质量太大。
乙图图线的弯曲部分，是因为盘中的砝码总质量太大。
（1） 1.66 （或 1.65 ）（2） B （ 3） AD3、科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。
下面我们追寻科学家的 研究足迹，用实验探究恒力做功和物体动能变化间的关系。
① 某同学的实验方案如图所示，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带 来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措a . __________________________________b . __________________________________② 如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中 D E 、F 是计数点。
两相邻计数点间的时间间隔为施是:T , 有 _________________ ;写 两计数点间恒力做功 动能变化间的关系A£ JC r£ ) 11 :J (* Azi*亠△勒亠 一色净—**-Ax< ―► —g —A B 、C距离如出B 、E 和物体4、用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1) 运用公式 mV/2=mgh 对实验条件的要求是 _______________________ (2)若实验中所用重锤的质量n =1 kg.打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s ，则记录B 点时，重锤速度V B = __________________ 重锤动能Ek= ___________________ 从开始下落起至 B 点时重锤的重力势能减少量是 ________________ 由此可得出的结论是 __________________________ .(3)根据纸带算出相关各点的速度 v ,量出下落距离h ,则以V 2/2为纵轴、以h 为横轴画出的图象应是图B324C50.2 (nun)(1)物体从静止开始自由下落(2) 0.79 m/s 0.31 J 0.32 J 在误差允许的范围内机械能守恒 (3)5、某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律•弧形轨平，离地面的高度为 H 。
将钢球从轨道的不同高度 h 处静止释放，钢 距轨道末端的水平距离为 s •⑴若轨道完全光滑，s 2与h 的理论关系应满足s 2=_________________________ 示)•道末端水 (2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示:h (10 —1m)2.003.004.005.006.00 s 2 (10 1 m 2)2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s 2-- h 关系图.(3) 对比实验结果与理论计算得到的s 2-- h 关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出 的速率( 填“小于”或“大于”)理论值(4) 从s 2-- h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速 率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因 是 __________ •图 5 — 6- 5球的落点(用H h 表2 -12-14 5 6 7 h/10 m2解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显 小于“理论”速率（这一点，可能不少同学会考虑不到）g/10-1m 2（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。
小球的转于实 速率。
