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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。
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”。
精心整理
打点计时器及纸带处理
1．张强同学在做“研究匀变速直线运动”实验时打出纸带如图6所示，舍去前面较密集的点，取O 为起始位置，每隔五个间隔为一个计数点，则在A 、B 、C 三个计数点处的瞬时速度分别为v A ＝______，v B ＝______，v C ＝______(图中刻度尺的最小刻度为mm)，整个运动中的平均速度是______．
2．为了测定某轿车在平直路上运动时的加速度（轿车启动时的运动可以近似看做匀加速运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片（如图），如果拍摄时每隔2s 曝光一次，轿车车身总长为4.5m 那么这辆轿车的加速度约为（）
A1m/s ；B2m/s ；C3m/s ；D4m/s ；
3、（1）打点计时器是一种使用电源的仪器．目前，常用的有和电火花打点计时器两种．电火花打点计时器是利用在纸带上打出点迹的，它接的是V 交流电源，当使用的交流电源频率是50Hz 时，电火花计时器每隔s 点．
（2）一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的滴漏，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。
（保留3位有效数字）
4、如图所示是用打点计时器测瞬时速度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x 1=5.18 cm ，1、2间的距离x 2=4.40 cm ，2、3间的距离x 3=3.62 cm ，3、4间的距离x 4=2.78 cm ，4、5间的距离x 5=2.00 cm ，5、6间的距离x 6=1.22 cm （频率为50Hz ） ⑴根据上面
记录，计算打点计时器在打1、
2、3、45点时的速度并填
在下表中。
⑵根据（1）中表格，在下图中画出小车的速度图象。
5．山东省兖州市如图是用打点计时器（频率为50Hz ）测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，从点开始每隔4个点取一个计数点，则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s ，测得6.80cm 3.20cm, 2.00cm OA CD DE ===，，则物体运动加速度大小为_________2m/s ，D 点的速度大小为__________m/s 。
答案：0.11.20.26
6．山东省实验中学在“研究匀变速直线运动”的实验中所使用的电源是50H Z 的交流电，某同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图所示。
图中A 、B 、C 、D 、E 为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出。
位置 1 2 3 4 5 v /(m?s -1) 1.2 0.04 0.1 0.16 0.2 t/s
v/(m/s)
根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，则V B =________m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a=m/s 2（本题结果均要求保留三位有效数字）
答案：0.877m/s3.51m/s 2 7．江苏省扬州中学在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V 、50Hz 的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A 对齐．（下述第（1）、（2）、（3）小题结果均保留两位有效数字）
（1）由以上数据计算打点计时器在打C 点时，物体的即时速度v C 是______m/s ；
（2）计算该物体的加速度a 为________m/s 2；
（3）纸带上的A 点所对应的物体的即时速度v A =______m/s ；
（4）如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz ，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______（填“大”或“小”）．
答案：（1）0.16；（2）0.42-0.44；（3）0.070-0.080；（4）大
8．广东省蓝田中学某同学在做“研究匀变速直线运动”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 。
如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算： 该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。
其大小为a=_____m/s2
与纸带上D 点相对应的瞬时速度v=_________m/s 。
（答案均要求保留3位有效数字）
9.湖北省荆州中学“测量纸带运动加速度”实验中利用打点计时器得到一条纸带，纸带上A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有4个点未画出。
根据测量结果计算：(1)打C 点时纸带的速度大小：_______________m/s ；(2)纸带运动的加速度大小：________________m/s 2。
(结果保留3位有效数字)
答案：1.18 m/s ；1.50 m/s 2。
10．江苏省马塘中学（6分）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，从0点开始，每49.10
E
cm D C B A 31.60
17.54
7.009.50 11.00 12.55 14.00 15.50 17.05 单位：cm A B C D E F G
OABCDEF 5.007.109.1010.8112.7015.10单位：cmCMCcm 0.10.20.30.40.5 s
v/(ms -1)
O 1.4 1.2
1.0 0.8
0.6 0.4 0.2
5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。
测得：x 1=1.40cm ，x 2=1.90cm ，x 3=2.38cm ，x 4=2.88cm ，x 5=3.39cm ，x 6=3.87cm 。
①在计时器打出点4时，小车的速度分别为：v 4=cm/s ，加速度a =cm/s 2。
②如果当时电网中交变电流的频率是f =51Hz ，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
___________（选填：偏大、偏小或不变）．
答案：（1）①AC ②4.00（2）①31.3549.6；②偏小
11.山东省育才中学(1)某同学要进行探究小车速度随时间变化的规律实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要．．．
的器材填在横线上(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
(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。
已知所用电源的频率为50H Z ，则打A 点时小车运动的速度v A =_______m/s ，小车运动的加速度a =_______m/s 2。
（结果要求保留三位有效数字）
答案：（1）②④⑦，（2）0．3370.393 12.下图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀加速运动．．．．．的加速度打出的一条纸带，电源频率为50Hz 。
A 、B 、C 、D 、E 为在纸带上所选的记数点。
相邻计数点间有四个计时点未画出。
⑴打点计时器应与纸带____（填左或右）端连接。
⑵AC 段小车平均速度V AC =m/s ；打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度V A =m/s
⑶设AB 、BC 、CD 、DE 间距离分别用S 1、S 2、S 3、S 4表示，相邻两计数点间隔时间用T 表示，则用S 1、S 2、S 3、S 4和T 表示小车加速度的表达式a =；代入数据，求得加速度为a =m/s 2.(⑵⑶问的计算结果保留小数点后两位)
13．在做研究匀变速直线运动规律的实验时，某同学得到一条纸带，如图，并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为S,且S 1=0.96cm,S 2=2.88cm,S 3=4.80cm,S 4=6.72cm,S 5=8.64cm,S 6=10.56cm,可以计算此纸带的加速度大小为m/s 2;
打第四个计数点时纸带的速度大小为m/s 。
O A B C D
3.18 6.74 10.69 15.05
(单位：cm) 0 x 1 1 2 3 4 5 6 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 S 1 S 2 S 3 S 4 · · · · · · · 0 1 2 5
4 3 6
S 1 S 31 S 2 S 4 S 5 S 6。
