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高一物理打点计时器实验步骤
高一物理实验中的打点计时器实验是一个常见的实验项目，用于测量物体的运动速度和加速度。
以下是该实验的一般步骤：
1. 实验材料准备，准备一台打点计时器、一根直线轨道、一个小推车、一台计时器、一根细线、一块纸片等。
2. 实验装置搭建，将直线轨道固定在水平桌面上，确保轨道平整且无摩擦。
将打点计时器安装在轨道上方，使其能够记录小推车的运动情况。
3. 实验参数测量，测量小推车的质量、轨道的长度和倾角等参数，并记录下来。
4. 实验数据记录，在纸片上标记出等距的标记点，用细线将纸片系在小推车上，使得纸片随着小推车的运动而拉出。
启动打点计时器和计时器，推动小推车使其沿轨道运动，打点计时器将记录下小推车通过每个标记点的时间。
5. 数据处理与分析，根据打点计时器记录的时间数据，计算出
小推车的速度和加速度，并绘制出小推车的运动图像，观察其运动规律。
6. 实验结论，根据实验数据和分析结果，得出关于小推车运动规律的结论，比如速度随时间的变化规律、加速度的大小等。
以上是高一物理打点计时器实验的一般步骤，通过这个实验，学生可以深入理解运动学相关知识，并掌握实验操作和数据处理的能力。
测定匀变速直线运动的加速度－实验报告班级________ 姓名________时间_________一、实验目的1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。
二、实验原理1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：若x1、x2、x3、x4……为相邻计数点间的距离，若△x＝x2－x1＝x3 －x2＝……＝c(常数)，即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、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度.3、由纸带求物体加速度的方法：（1）根据Xm－Xn＝(m-n)aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔），选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。
（2）用V-t图像求物体的加速度：先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度，然后做出V-t图像，图线的斜率就是物体运动的加速度。
***逐差法：物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有：△X=X2－X1=X3－X2=X4－X3=……=aT2.由上式还可得到 :X4－X1=（X4－X3）+（X3－X2）+（X2－X1）=3aT2同理有X5－X2=X6－X3=……=3aT2可见，测出各段位移X1、X2……即可求出a1、a2、a3……,再算出a1、a2、a3……的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
三、实验器材四、实验步骤五、分析与处理实验数据1、.纸带采集2、实验数据记录3、计算加速度（用计算和V-T图像两种方法）和某点的瞬时速度六、实验误差分析。
《打点计时器测速度》一、实验题1.一位同学在实验室使用打点计时器：电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是______ 电源填交流直流，电磁打点计时器的工作电压是______ V，电火花打点计时器的工作电压是______ 当电源频率是50Hz时，它每隔______ s打一次点．如研究物体作自由落体运动的实验，有下列器材可供选择：铁架台、重锤、电火花打点计时器及碳粉、纸带若干、220V交流电源、天平、秒表其中不必要的两种器材是：______ ，缺少的一种器材是：______ ．如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带，是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻记数点间的时间间隔为，该小车运动的加速度______ ，计数点D的瞬时速度______ ．2.打点计时器是使用交流电工作的仪器，若交流电的频率为50Hz，如图为由打点所得到的一条纸带．打点计时器打点的时间间隔为______ s；从发生的位移大小为______cm；从的平均速度为______保留2位有效数字．3.是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．已知使用电火花计时器，它的工作电压是________ 。
打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________s。
、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，则计数点之间的时间间隔是________s。
从图中读出A、B两点间距________注意读有效数字；C点对应的速度是________，匀变速直线运动的加速度为________。
下列说法正确的是A使用时应当先放小车，让其运动起来，再接通电源B也可使用干电池作为打点计时器的电源C每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源D对纸带处理时，要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理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断定：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50Hz，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______ ，BC 段的平均速度是______ ，AD段的平均速度是______ ．5.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用_____电源的____仪器，电磁打点计时器的工作电压是______V，当电源频率是时，它每隔______打一次点，现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按频率为的时间间隔打一次点计算，则测出的速度数值_____填“大于”、“小于”或“等于”频率为50Hz时测出的速度的值。
Ⅰ.课堂导入考点分析：(1)考查重点：利用打点计时器测出物体运动速度，得到v-t图像，从而分析物体运动情况。
(2)2016高考考向前瞻：运动图像。
考查从图线斜率、面积、正负等判断物体的运动情况，并近而延伸至对受力和功能关系的综合分析。
Ⅱ.同步讲解一、要点提纲:打点计时器1. 仪器介绍打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。
纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2. 分类（1）电磁打点计时器图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称。
当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来．当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02 s打下一个点。
（2）电火花计时器图示是电火花计时器的构造图．图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称见图。
电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器.当电源的频率是50Hz 时,它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔0.02s 打下一个点。
[试一试]1.打点计时器能使用直流电源吗？为什么？答：不能。
因为直流电无法改变电流方向，交流电可以使针或者火花塞放电打点假设交流电源的频率不是50Hz，而是60 Hz，打点计时器还是每隔0.02 s打一个点吗？这时它将每隔多长时间打下一个点？答：不是。
此时，即每隔打下一个点3. 使用（1）．电磁打点计时器的使用①用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面．通电，振片带动振针打点．若纸带运动，其上就会留下一行小点。
（穿孔压复通电打点）②如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算。
（2）．电火花计时器的使用①使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．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。
了解打点计时器的结构、原理及使用方法．会用纸带求速度及根据v－t图象处理数据．1．打点计时器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。
2．原理及使用电火花计时器 电磁打点计时器 工作电压 220 V 交流电 6 V 交流电 打点方式 周期性产生电火花振针周期性上下振动测量速度的原理跟运动物体边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△x 。
打两个点的时间可用s n t 02.0)1(⨯-=∆求得，则平均速度tx v ∆∆=，当△t 很短时，可以认为tx ∆∆为t 时刻的瞬时速度。
【实验器材】打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．【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． 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的点间的距离Δx .6、利用公式tx v ∆∆=-计算出纸带在这段时间内的平均速度。
7．把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D …作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C …之间的距离x 1、x 2、x 3….图1【数据处理】1、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：T221x x v A +=、T232B x x v +=、T243C x x v +=、T254D x x v +=…把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速直线运动.2.利用－图象分析物体的运动 (1)v －t 图象的作法用横轴表示时间t ，纵轴表示速度v ，建立直角坐标系．根据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，即得到如图所示的v －t 图象图2(2)v －t 图象的意义v －t 图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹．(3)匀速直线运动的v －t 图象 ①匀速直线运动的v －t 图象是与时间轴平行的直线，如图所示，直线a 、b 分别表示va ＝4 m/s ，v b ＝8 m/s.图3 图4②从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图4中画斜线的部分．(4)图象法是处理实验数据的常用方法．运用图象处理数据有许多优点，如可以使物理规律直观易懂，可以减小偶然误差，可以方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理数值等．【注意事项】1．实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象．2．使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．4．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．5．使用电磁打点计时器时，如打出的点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度．6．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．7．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．1、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，振针每隔________s打一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值________．2、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，其中错误的步骤是__________________，有遗漏内容的步骤是________________．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B．将打点计时器固定在平板上，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D．取下纸带 E．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以上步骤完善后合理的序号排列为____________．3、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间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．(1)求出1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度．(2)画出速度—时间图线．(2)以O点为坐标原点建立直角坐标系．横坐标表示时间；纵坐标表示速度．根据上面计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到速度—时间图象如图所示．4.使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：⑴在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________。
A.把电火花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⑵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。
5. 打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为____ m/s，在A、D间的平均速度为_____ m/s,B 点的瞬时速度更接近于______ m/s。
6.用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图所示。
求１到６间小球的平均速度。
7.用图象表示速度在研究物体做变速直线运动的实验中，根据实验数据算出了物体在各不同时刻的瞬时速度如下表⑴画出物体的v－t图象。
⑵若０到１两测量点间距离Δx=5.6 cm,试求出t=0.06 s时的瞬时速度。
8.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间还有四个点未画出，各计数点到０的距离如图1-4-8所示，求出各计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象。
1、【答案】 0.02 大【方法总结】 利用打点计时器测速度时，所用电源的频率一定要稳定，否则打点间隔发生变化，测量将会出现误差．2、【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 【答案】ABDBFCAED3、【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—时间图象．注意相邻计数点的时间间隔t ＝0.1 s.【解析】 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，当交流电的频率低于50 Hz 时，打点计时器打一次点的时间间隔t 将大于0.02 s ，即t 时间内的位移我们用0.02 s 的位移计算(v ＝xt)，因此测出的速度将比真实值偏大． v 1＝3.9×10－20.1×2m/s ＝0.20 m/s ，v 2＝(9.0－1.0)×10－20.1×2m/s ＝0.40 m/s ，v 3＝(16.1－3.9)×10－20.1×2m/s ＝0.61 m/s ，v 4＝(22.8－9.0)×10－20.1×2m/s ＝0.69 m/s ，4.答案：A、B、D、E、C；纸盘轴；墨粉纸盘。
5.答案：0.35；0.42；0.35；6.【答案】0.17 m/s7.【解析】采用描点法作出v-t图象；用０到１间的平均速度代替t=0.06 s时的瞬时速度。
【答案】(1)如图所示（２）56 cm/s8.【答案】v1=0.195m/s v2=0.40m/s v3=0.51 m/s v4=0.69 m/s v5=0.70 m/s。
