实验：用打点计时器测速度完整版资料讲解

1
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）。

实验用打点计时器测速度ppt xx年xx月xx日•实验目的•实验原理•实验器材目录•实验步骤•实验结果与分析•实验总结与建议01实验目的了解打点计时器的结构及工作原理掌握打点计时器的安装及使用方法知道如何更换纸带和调整纸带位置掌握打点计时器的使用方法学会用打点计时器测量速度了解速度的定义及单位学会使用打点计时器进行速度测量掌握速度测量的基本原理和方法知道如何处理数据和计算平均速度理解速度的定义及计算方法了解速度的概念及物理意义理解速度与加速度的关系及区别掌握速度的计算公式及单位换算知道如何通过实验数据绘制速度时间图像02实验原理速度是描述物体运动快慢的物理量，等于物体的位移与发生此位移所用时间的比值。

速度定义v = s / t，其中v为速度，s为位移，t为时间。

速度公式速度的定义及计算公式打点计时器构造打点计时器主要由脉冲发生器、电磁铁、振针和纸带等组成。

工作原理当脉冲发生器产生电脉冲时，电磁铁吸合，振针向下运动，从而在纸带上打下一系列点迹。

打点计时器的计时原理误差来源测量误差主要来源于计时器本身的误差、操作不当引起的误差以及空气阻力等外部因素的影响。

减小误差的方法可以通过使用高精度的计时器、规范操作流程以及减小空气阻力的影响等方法来减小测量误差。

测量速度的误差分析03实验器材作用计时仪器，用于记录重物下落的时间间隔。

使用方法将打点计时器固定在铁架台上，接通电源，释放纸带，纸带通过打点计时器时，打点计时器会记录下重物下落的时间。

打点计时器作用记录重物下落的时间和位移。

要求纸带应平整、无折痕，长度应足够覆盖打点计时器的两个限位孔之间的距离。

纸带作用模拟物体下落的过程。

要求重物应具有一定的质量，以产生足够大的重力加速度。

重物作用测量纸带上点的间距，进而计算速度。

要求刻度尺应具有足够的精度和量程，以准确地测量纸带上点的间距。

刻度尺04实验步骤1组装器材23将打点计时器固定在铁架台上，连接电源和纸带。

打点计时器选择合适的重物，如小铅锤，系上细绳并挂在打点计时器的支架上。

实验一：用打点计时器测速度一、实验目的1、了解电磁打点计时器的构造及原理；会安装和使用打点计时器。

2、知道纸带上包含着重要物理信息(位移、时间、会计算平均速度和粗测瞬时速度等)。

3、尝试描绘运动物体的v-t 图象，根据图象分析物体的运动规律。

二、实验器材电磁打点计时器、附有滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、纸带、刻度尺 三、注意事项1、电磁打点计时器电源必须用4-6V 交流电。

2、纸带必须安装在复写纸的下面，打点时应 先接通电源，后释放纸带，每打完一条纸带就立 即关闭电源。

3、注意保护好小车，不要让它掉到地上摔坏了。

四、实验原理1、根据平均速度计算公式：tsv =，只需测出 位移s 和时间t ,即可计算平均速度V ；2、在上式中若物体在某段位移内的运动时间很短，则该段位移内平均速度就可近似看作是这段时间内某一时刻的瞬时速度,即:ts v t ∆∆=。

五、实验过程与步骤 1、实验装置图如图1-1。

2、实验操作步骤（学生自己完成）图1-1六、实验数据记录和处理(提示:选择一条较理想的纸带,从点迹清晰处开始标出记数点．．．用．O 、A 、B 、C …表示，) 1、测平均速度。

2、粗测瞬时速度，并根据计算数据结果作出v-t 图像。

（提示：由t s v =知,当t 很小时,t秒内的平均速度近似等于该段时间中某时刻的瞬时速度。

例如：OAOAOB A t s v v ==）提示:1、以计数点O 作为计时起点；2、用倾斜的直线将点连接起来,将不在直线上点尽可能均匀分布在直线两侧；3、运用数学中的函数关系来总结出V 随t 的变化规律是什么，它有什么样的物理含义？七、实验结论小车运动的特点是；。

（至少写两条）八、探索发现1、小车速度变化有何规律？你能给这种运动取一个合理的名称吗？2、对实验中瞬时速度计算的结果，你能发现VA 、VB、VC三者之间有什么关系吗？ VB、V C 、VD及VC、VD、VE也满足这种关系吗？请你用自己的语言概括出一条物理规律？3、把OA、AB、BC、…、FG段位移分别用S1、S2、S3、…S7表示，测出其大小，请计算下面几个算式；你从中有什么发现？请你用自己的语言概括出一条物理规律？S 2 - S1= S3–S2= S4–S3=S 5–S4= S6–S5= S7–S6=。

用打点计时器测速度实验报告请各位大神认真阅读，并保存好本资料！【实验目的】1、学会使用打点计时器。

2、会根据纸带记录，判断运动的性质，并计算瞬时速度与平均速度。

【实验器材】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。

【实验原理】电磁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，纸带上打出的点就记录了物体的运动时间。

通过纸带上点的位置，我们可以量出物体在运动时间内发生的位移（但记录的点不是物体的实际位置）。

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。

电火花打点计时器是利用电路获得脉冲高电压产生电火花，电火花打在纸带上留下击穿的小孔，显示出点痕从而记录下位置和时刻，脉冲高压的周期也是0.02s，纸带上相邻点的时间是0.02s。

电火花计时器工作时，纸带运动受阻力略小，比电磁打点计时器系统误差小。

打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，把纸带与运动物体连在一起，纸带与物体同步运动，纸带上点的痕迹就与物体运动规律相同。

【实验步骤】一、练习使用打点计时器(1)将电磁打点计时器固定在桌子上，以免在拉纸带时晃动它。

纸带用穿过限位孔，复写纸应套在定位轴上，并要放在纸带的上面。

(2)轻轻试拉纸带，应无明显阻碍现象，同时复写纸应能随纸带的移动而移动，必要时，可通过定位轴的前后移动来调节复写纸的位置。

(3)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。

(4)先接通电源, 打点计时器开始打点后，再用手水平地轻轻拉纸带，纸带上就打出许多点。

(5)切断电源，取下纸带。

如果用电火花计时器，则实验步骤的应当是：(1)把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间。

1.4实验：用打点计时器测量小车的速度一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器，通过纸带上打出的点测量瞬时速度．2．通过实验获取数据，利用图像处理实验数据．二、实验原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平（Δt趋近于0），用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．均速度表示，即根据v̅＝∆x∆t三、实验器材电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源(电火花打点计时器使用220 V交流电源)、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、重物、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等．四、实验操作1．安装实验器材．把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图所示．2．使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，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．注：①计时点和计数点的比较a计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．b计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点．选择点迹清晰的点开始，通常每5个计时点取一个计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1 s.②打点纸带的数据如何测量误差更小测量各段距离时，用长尺一次性完成较好，以减小实验误差，不要用短尺分段测量．五、处理数据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 、E ……,如图1-4-2所示2．用刻度尺测量出各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与0点对齐，即0点的位置记为0)，并记录在表中．3．计算两相邻计时点间的位移x OA 、x AB 、 x BC 、x CD ……并记录在表中．4．利用公式v̅＝∆x∆t （Δt 趋近于0）计算纸带上各相邻计时点间的平均速度，v̅O A 、v̅A B 、v̅B C 、v̅C D …….5．(1)根据v ̅＝∆x∆t （Δt 趋近于0）计算出的速度可以代表在Δx 这一段位移内任意一点的瞬时速度，这里我们用相邻计时点间的平均速度当作起始点的瞬时速度（例如把oA v 当作o v ），将数据填入表中．(2)利用v ­ t图像分析物体的运动: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v ­ t图像．六、误差分析1．打点计时器打点周期不稳定．2．根据纸带测出的位移存在偶然误差．注：系统误差和偶然误差(1)系统误差a来源：实验原理不够完善，实验仪器不够精确，实验方法粗略．b特点：实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小．c减小方法：优化实验原理，提高实验仪器的测量精确度，设计更精巧的实验方法．(2)偶然误差a来源：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的．例如，用刻度尺多次测量长度时估读值的差异，电源电压的波动引起测量值的微小变化等．b特点：多次重复测量时，偶然误差有时偏大，有时偏小，且偏大和偏小的概率比较接近．c减小方法：多次测量取平均值可以减小偶然误差．六、注意事项1．打点前，应使物体停在靠近打点计时器的位置．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释放小车．3．使用电火花打点计时器时，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．4．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．5．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．6．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．。