高一物理打点计时器实验专题

实验：用打点计时器测速度例题解析(1)【例2】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1－4－3所示．求小球的平均速度．图1－4－3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＝0.3 s，平均速度v＝s／t＝0.17 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3】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0.02 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0.02 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0.02 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0.02 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．(2)1.从原理上考虑，电磁打点计时器和电火花计时器，哪一种可能引起较大的误差?为什么?解答：电磁打点计时器引起的误差较大.因为电磁打点计时器打点瞬时要阻碍纸带的运动.2.把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器.接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列的点，其中有一段如图1－4－12所示.图1－4－12（1）图1－4－12所示的纸带，哪端与重物相连?（2）怎样计算纸带上打A 点时重物的瞬时速度?说出你的道理.解答：（1）纸带左端与重物相连.（2）A 点和右方邻近一点的距离Δx =7.0×10－3 m ，时间Δt =0.02 s ，Δt 很小，可以认为A 点速度v =tx ∆∆=0.35 m/s. 3.图1－4－13是甲、乙两个物体运动的v －t 图象，至少从以下三个方面说明它们的速度是怎样变化的.图1－4－13（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?（2）速度的大小是否变化?是加速还是减速?（3）运动的方向是否变化?解答：（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为零.（2）甲物体速度大小不变，乙物体先匀加速、匀速、最后匀减速运动.（3）甲、乙物体运动方向都不改变.4.自制模拟打点计时器.你的左手拿着一块表，右手拿着一枝彩色画笔.你的同伴牵动一条宽约1 cm 的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动.每隔1 s 你用画笔在纸上点一个点.你还可以练习在1 s 内均匀地点上两个点.这样，就做成了一台简单的“打点计时器”（图1－4－14）.想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响?图1－4－14解答：纸带速度越大，相邻两点的距离也越大.纸带速度与相邻两点时间无关.。

打点计时器实验专题（精选）一、研究匀变速直线运动（练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器：4-6V的交流电。

复写纸要在纸带上面。

电磁式打点计时器打点不清晰（原因）：1、振针过高2、电压低，振幅小3、复写纸用久了电磁式打点计时器打出短线而非点（原因）：1、振针过低2、电压太高，振幅过大电磁式打点计时器打出双点（原因）：振针松动了电火花式打点计时器：220V的交流电。

2、交流电的频率为50Hz，打点间隔为0.02s。

T=1/f实验步骤：1把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在木板上，并接好电源。

2把一条细绳系在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适量钩码。

3将纸带固定在小车有卡子的一端，并穿过打点计时器的限位孔。

4实验开始时，将小车靠近打点计时器。

先接通电源，再释放纸带。

5纸带打完后，断开电源，取下纸带。

6换上新的纸带，再重复做三次。

选点迹清晰的纸带进行研究。

注意事项：1实验之前，将小车靠近打点计时器。

2实验开始时，要先接通电源，后释放纸带。

3开头过于密集的点舍掉，一般每5个点或每隔4个点取一个计数点，使相邻计数点之间时间间隔为T＝0.1s数据处理：计算法：根据纸带求某点瞬时速度和加速度1求某点瞬时速度，如：T指相邻两点的时间间隔（1）瞬时速度（2）求加速度：a、理想纸带（即ΔX相等）：b、不理想纸带（即ΔX不相等）：用逐差法数据处理：图象法：1根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系，让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。

2此实验小车做匀加速直线运动，所以要用直线拟合数据点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧，个别偏离较大点舍去。

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。

高一物理：用打点计时器测速度练习题及答案高一物理：用打点计时器测速度练习题及答案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。

高一物理实验用打点计时器测速度试题1.打点计时器振针打点周期取决于（）。

A．交流电电压的高低B．交流电的频率C．永久性磁铁的磁性强弱D．振针与复写纸间的距离【答案】B【解析】打点计时器的打点频率取决于交流电的频率，跟电压等其他因素无关。

选B.2.使用电火花计时器在纸带上打点时，合理的操作顺序应该是（）。

A．接通电源的同时用手牵动纸带B．可以随意操作，没有先后顺序之分C．先接通电源，待打点稳定后再用手牵动纸带D．先用手牵动纸带，后接通电源【答案】C【解析】使用打点计时器开始时应先接通电源再释放纸带，要不然纸带落下来的才接通电源，打出的点很少，结束后应先断开电源再取走纸带，所以选C3.如图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是（）。

【答案】B【解析】跟据图中信息纸带的长度一样，所以时间短的平均速度大，即打的点少的时间短，所以B的平均速度最大，4.你左手拿一块表，右手拿一支笔。

当你的同伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，你每隔1 s用笔在纸带上打下一个点，这就组成了一台“打点计时器”。

如果在纸带上打下10个点，那么在打第1个点到打第10个点的过程中，纸带的运动时间是（）。

A．1 s B．10 sC．9 s D．无法确定【答案】C【解析】十个点有九个时间间隔，所以纸带运动的时间是9s，选C5.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【答案】BCD【解析】打点计时器需要交流电源，A错误。

电火花打点计时器是通过电火花将墨粉纸盘上的粉墨打到纸带上的，不需要接触，所以摩擦力小，B正确。

平整的纸带通过打点计时器时比褶皱的小，C正确。

将纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜可减小纸带与计时器间的摩擦D正确。

6.某物体的运动规律如图所示，下列说法中正确的是（）。

微点9 打点计时器的使用1.打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，关于图中甲、乙两种打点计时器，请回答下面的问题．(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________________．(2)乙图是________计时器，电源采用的是____________________．(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz，则打点周期分别为________s和________s．2．[2022·山东潍坊高一上期中]电磁打点计时器是一种使用交变电源的常用计时仪器，如图所示．当接通电源后，振针每隔一定时间打一个点，把纸带和运动物体连在一起，纸带上就会留下一系列点痕，我们就可以通过点痕之间的距离来判断物体的运动规律．(1)图中，________处是永久磁铁，________处是复写纸．(用图中符号表示)(2)最适合电磁打点计时器的工作电压为________．A．4～6 V B．20 VC．110 V D．220 V(3)当交流电源的频率是20 Hz时，纸带上相邻两点间的时间间隔为________s．3．[2022·安徽合肥高一联考]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，然后按实验操作的合理步骤，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50 Hz的低压________(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________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)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6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，电磁打点计时器在纸带上打下一系列小点．实验步骤的合理顺序是________________．微点9 打点计时器的使用 [过基础]1．答案：(1)电磁 4～6 V 交变电源 (2)电火花 220 V 交变电源 (3)0.02 0.02 解析：甲为电磁打点计时器，采用4～6 V 左右的交变电源；乙为电火花计时器，采用的是220 V 的交变电源；两种打点计时器所用电源频率都为50 Hz ，则打点周期均为T ＝150s ＝0.02 s ．2．答案：(1)g d (2)A (3)0.05解析：(1)由题图可知g 处是永久磁铁，d 处是复写纸．(2)最适合电磁打点计时器的电压为4～6 V.(3)若交流电源的频率是20 Hz ，则纸带上相邻两点间的时间间隔为T ＝1f ＝120s ＝0.05 s.3．答案：交流 限位孔 复写纸 0.1 s BAEDC解析：电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此要将导线接在低压交流电源上；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面，这样才能通过振针把点打在纸带上；打点计时器的打点周期为0.02 s ，若打n 个点，则有(n －1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt ＝0.02×(6－1) s ＝0.1 s ；实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行B 、A 步骤，然后进行实验即进行E 步骤，实验结束要先关掉电源，即进行D 步骤，最后进行数据处理，即进行C 步骤，故实验步骤的合理顺序是：B 、A 、E 、D 、C.。