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第4节 “实验：用打点计时器测速度” 知识要点小结一．打点计时器的原理及使用二、实验操作1．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，压在复写纸的下面．2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V 交流电源的接线柱相连接．3．启动电源，用手水平拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下了一系列点，随即关闭电源。
4．取下纸带，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，测出O 到A 、A 到B 、B 到C …之间的距离x 1、x 2、x 3…并记录下来，根据数据判断纸带的运动情况．三、计算平均速度和瞬时速度的方法1．测平均速度的原理跟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 ．打两个点的时间可用Δt=(n-1)×0.02s 求得，则平均速度v =t x ∆∆. 2.计算瞬时速度的原理和方法：当Δt 很短时，可以认为tx ∆∆为t 时刻的瞬时速度．若打出的纸带如下图，相邻两计数点间的时间间隔是T, 则各点的瞬时速度分别是： T x x v A 221+=，T x x v B 232+=，T x x v C 243+=，Tx x v D 254+=…四、做速度—时间图象（1）把计算所得的各点的速度填入下表中，（2）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．五、实验注意事项1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6V左右的交流电源；电火花计时器要使用220 V交流电源．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．手拉纸带时速度应适当快一些，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．。
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高 一 物 理 实 验 报 告
1.4实验：用打点计时器测速度
一.打点计时器的原理
如右图示,当线圈通以50赫6-8伏交流电时(我国交流电的频率为50赫)，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，
其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点。
这就是打点计时器的原理。
f=50hz T=1s/50=0.02s
二.实验步骤
1、把打点计时器接到低压交流电源上，电压旋钮打到6-8伏位置。
2、安装好纸带。
3、启动电源，用手水平地拉动纸带，在纸带上打出一系列小点，然后迅速关闭电源。
4、取下纸带，进行测量。
①测平均速度：
Δx= Δt= x
v t
∆==∆ ②测瞬时速度
如图示意，4、6两点的时间极短，故可以将4、6两点间的
位移Δx 除以对应时间Δt 近似认为是5点的瞬时速度V 5。
如此下去，测出各点的瞬时速度。
请根据你实际打出的纸带进行测量，并将数据记在表格中，完成计算。
计数点
1 2 3 4 5 6 与计数点对应的时刻 t /s 与计数点相邻的两点间距离Δx/m 与计数点相邻的两点间平均速度 计数点的瞬时速度V
③作v-t 图象？
Δx
0 2 3 1 7
贴
纸
带
位
置
t/s
V /（m.s -1）。
第四节 实验:用打点计时器测速度一、实验目的1、 了解打点计时器的基本构成，知道其计时原理并学会应用2、 根据纸带上的点分析速度的变化情况，学会测定平均速度3、 学会用图像表示速度的变化规律的方法二、实验原理两种打点计时器当接通50Hz 的交流电时，都是每隔0.02s 打一次点。
当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示了物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式t x v ∆∆=，当t ∆很短时，就可以认为t x∆∆等于t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材打点计时器、低压电源、纸带、刻度尺、导线等（详见导学案第四节第1页）四、实验步骤实验准备1、 把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，压在复写纸的下面。
2、 把打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。
实验进行3、 打开电源开关，用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列的点。
4、 多打几条纸带，并且注意打点之后立即关闭电源。
数据处理5、 在几条纸带中挑选一条理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，找一个点做为开始点，然后每五个点（或每隔四个点）取一个计数点（每两相邻的计数点之间的时间间隔就是0.1秒）6、 利用公式t xv ∆∆=，计算出纸带在这段时间内的平均速度，如果时间极短的话，就是中间时刻的瞬时速度。
五、数据处理① 表格法② 图像法（t v -图像）1、 图像的获得：以速度为纵轴，以时间为横轴，在方格纸上建立直角坐标系，根据测得速度在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接，就得到了t v -图像。
2、 反映的物理量：① 任一时刻速度的大小② 任一时刻速度的方向，也就是速度的±表示了运动的方向③ 速度随时间的变化情况④特别说明：匀速直线运动的图像是一条平行于t轴的直线3、tv 图像六、注意事项1、电源电压符合要求，电磁打点计时器使用6V以下交流电源；电火花计时器使用220V交流电源。
课时4 实验：用打点计时器测速度一．选择题1．关于打点计时器打出的纸带，下列叙述错误的是（ ）A ．点迹均匀，说明纸带做匀速运动B ．点迹变稀，说明纸带做加速运动C ．点迹变密，说明纸带做加速运动D ．相邻两点间的时间间隔相等2．电磁打点计时器的打点周期取决于（ ）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3．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，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 ．位移的大小C ．平均速度D ．瞬时速度4．使用打点计时器时应注意（ ）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很短时间，打点之后要立即关闭5．一同学在用打点计时器做“测量瞬时速度”的实验时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，其可能的原因是（ ）A ．打点计时器错接在直流电源上B ．电源电压不稳定C ．电源的频率不稳定D ．打点针压得过紧6．电火花计时器所用的电源是50Hz 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，这纸带上记录的时间为t ，则下列各式正确的是（ ）A ．0.1,Ts t NT == B ．0.05,(1)T s t N T ==- C ．0.02,(1)T s t N T ==- D ．0.02,T s t NT ==7．在“用打点计时器测速度”的实验中，根据打出点的纸带判断运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（ ）A ．应通过测量纸带表示的运动的全路程来判断B ．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C ．必须通过计算全程的平均速度来判断D ．可以通过测量每相邻两点间的距离，看是否都相等来判断8．运动小车拖动纸带通过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的总距离为18cm ，则（ ）A ．小车运动的平均速度为0.03/m sB ．小车运动的平均速度为1.5/m sC ．小车运动的平均速度为1.8/m sD ．小车运动的平均速度为180/m s 二．填空题9．使用电火花打点计时器来分析物体运动情况的实验中：（1）在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________________________。
4实验：用打点计时器测量小车的速度[学习目标] 1.学会安装和使用打点计时器。
2.会根据纸带上的点迹计算物体运动的瞬时速度。
3.能运用实验数据描绘v－t图像，并会根据图像说明物体的运动情况。
一、实验器材小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。
二、实验操作1．按图安装实验器材。
打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接6 V低压交流电源，电火花打点计时器接220 V交流电源)。
2．使小车在木板上保持静止，并靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器，开启打点计时器的电源开关。
打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。
待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。
纸带上会留下一系列点迹如图所示。
三、数据处理1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为O，而后依次标为A、B、C、D…2．用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐，即O点的位置记为0)，记录在下表中。
计数点序号O A B C D E …计数点对应的时刻/s00.020.040.060.080.10 计数点对应的位置坐标x/m3．计算各相邻计时点间的位移x OA、x AB、x BC、x CD、x DE…并记录在下表中。
4．根据平均速度v＝ΔxΔt，计算各段的平均速度v OA、v AB、v BC、v CD、v DE…并记录在下表中。
相邻计时点间的位移Δx /m x OA x AB x BC x CD x DE x EF … 相邻计时点间的平均速度v /(m·s －1)vOAvABvBCvCDvDEvEF…5.绘制v －t 图像把相邻计时点间的平均速度当作起始点的瞬时速度(例如把v OA 当作v O )，在图所示的坐标纸上绘制v －t 图像。
四、注意事项1．打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置。
第4讲实验：用打点计时器测速度【考点分解】考点一：打点计时器的构造和工作原理1、电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器。
它使用低压交流电源，工作电压在6V以下。
当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
（2）打点计时器的构造（3）工作原理：接通低压交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动。
这是如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打下一系列的点。
（4）阻力来源：（阻力较大）①振针和纸带间的摩擦；②限位孔和纸带间的摩擦；2、电火花计时器（1）使用交流电源，工作电压是220V。
（2）电火花计时器构造（3）工作原理：电火花计时器中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置。
当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，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，利用火花放电在纸带上打出点迹。
当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
（4）阻力来源：（阻力较小）来自纸带本身的运动而不是由打点时产生的。
1、电磁打点计时器是一种测量的仪器，电源应使用；当电源频率为50Hz时，每隔 s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的面；打点时应先，再让纸带运动。
2、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，交流电频率通常为50HzB. 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0.08sC. 如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度是由小变大D. 电磁打点计时器接在220V电源上，电火花打点计时器接在6V电源上3、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。
作业(四) 实验：用打点计时器测速度实验要点归纳一、实验步骤1．把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．2．把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V 低压交流电，电火花计时器接220 V 交流电)．3．先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源．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v ＝Δx Δt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、….二、数据处理1．计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T ＝0.02 s(足够小)，则A 、B 、C 、D 、…各点的瞬时速度可分别认为是：v A ＝x 1＋x 22T ，v B ＝x 2＋x 32T ，v C ＝x 3＋x 42T，v D ＝x 4＋x 52T，….把计算所得的各点的速度填入下表中．位置 A B C D E F(x n＋x n＋1)/mv/(m·s－1)2.用v-t图象描述物体的速度(1)v-t图象的画法用横轴表示时间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．三、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度．2．分段测量计数点间的位移x带来误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离．四、注意事项1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下的交流电源；电火花计时器要使用220 V交流电源．2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．打点前应使物体停在靠近打点计时器的位置．4．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．5．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．[基础训练]1．下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是()①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A．①②B．③④C．①③D．②④2．某同学在匀变速直线运动的实验探究中，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，可能是因为()A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．振针压得过紧3．(多选)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，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 ．位移C ．瞬时速度D ．平均速度4．在一次实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是( )A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．从纸带上可求出计数点F 对应的速率C ．从纸带上可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s5．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 点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D 点的瞬时速度，下列几种方法最准确的是( )A.AG Δt 1＝v D ，Δt 1＝0.14 s B.BE Δt 2＝v D ，Δt 2＝0.06 s C.CE Δt 3＝v D ，Δt 3＝0.1 s D.CE Δt 4＝v D ，Δt 4＝0.04 s6．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中．(1)下列操作中正确的是________(填选项序号)．A ．在释放小车前，小车要靠近打点计时器B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C．先接通电源，后释放小车D．电火花计时器应使用低压交流电源(2)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，四条纸带的a、b间的平均速度最小的是()7．在“用打点计时器测速度”的实验中．(1)打点计时器使用的电源是________(填“交流”或“直流”)电源，其中电火花计时器的工作电压为________ V.(2)某同学在实验中，用交流电频率为50 Hz的打点计时器记录了抽动纸带的运动情况，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，以及用毫米刻度尺测量的情况，纸带上点迹清晰，A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是________ s；试估算打A、D点的时间内抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)；打B点时抽动纸带的速度为________ m/s(结果保留两位有效数字)．[能力提升]8．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，其相邻两点间的距离如图所示，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 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)．v B v C v D v E v F数值(m/s)(2)将B、C、D、E、F各时刻的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．9．如图所示是一个物体运动的速度图象，据此读出物体在各阶段的运动情况．10．在研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，试根据纸带求解以下问题：(1)纸带的哪一端与物体相连？(2)相邻计数点间的时间间隔是多少？(3)BD段对应的平均速度是多大？(4)打C点时瞬时速度的大小是多大？。
第4课时实验：用打点计时器测速度班级：姓名：小组：【学习目标】了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息【学习重点】理解纸带中包含的物体运动的信息【学习难点】理解纸带中包含的物体运动的信息【自主学习】1、电磁打点计时器是一种使用_______电源的计时仪器，它的工作电压是______V，当电源频率是50Hz 时，它每隔______s打一次点。
2、使用电磁打点计时器时，纸带应穿过________ ，复写纸应套在________上，并要放在纸带的______面，打点时应先________ ，再让纸带运动。
3、电火花打点计时器使用交流________V电源工作，它是利用____________________而在纸带上显示点迹的计时仪器。
工作电源频率是50Hz，如果用它测量时，工作电压的频率变为60Hz,但仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比将__________（填“偏大”或“偏小”）4、（如上图）怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点密集的地方表示运动的速度较大还是较小？5、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，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得1与2两点间距离x1=30mm，2与3两点间的距离x2=36mm，则小车在1与2两点间和2与3两点间的平均速度各为多大？小车在点2的瞬时速度大约是多少？6、阅读课本P21用图像表示速度7、完成P24 问题与练习第3题四、巩固训练1.对纸带上的点迹说法正确的是（）A．点迹记录了物体运动的时间B．点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况C．点迹越密集，说明物体运动越快D．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2.采取下列哪些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差（）A．改用6v直流电源B．电源电压越低越好C．用平整的纸带，不用皱折的纸带D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜3.用电磁打点计时器打出的点迹不够清晰的原因可能是（）A．电源电压偏低B．永磁体磁性不足C．振针位置过高D．复写纸陈旧E．振动片不在永磁体的中央4．一同学在使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点而是一些短线，这可能的原因是A．接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源频率不稳定D．打点针压得过紧。
