1.4实验:用打点计时器测速度(学案)

学习目标

1、了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。

2、通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。 3、通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4、学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。 学习重点、难点 重点：

1、学会使用打点计时器

2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度

3、会用描点法描绘物体的速度——时间图象，并从中获取物理信息 难点：

处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。

实验器材：打点计时器，学生电源，导线，纸带，刻度尺，小车细线及钩码，坐标纸 学习过程：

一、电磁式打点计时器

是一种使用 低压交流 电源的 计时 仪器。工作电压为 4V~6V ，当电源的频率是50Hz时，它每隔 0.02s 打一次点，构造如右图所示。 二、电火花计时器

它是一种使用交流电源的计时仪器。工作电压为220V, 当电源的频率是50Hz时, 它每隔0.02打一次点，电火花计时器工作时纸带运动受到的阻力较小，误差较小，构造如右图所示。 三、练习使用电磁打点计时器.

1了解打点计时器的结构，然后把它固定好。 2、安装纸带。

3、接通电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。

4、取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点。这些点划分出来的间隔数是多少？由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间。

1、问题：①在什么条件下，由公式v=Δx/Δt求得的速度接近瞬时速度？（Δt很小很小时）

②如何利用纸带近似求出某点的瞬时速度？

2、在打出的纸带上选取合适的点A、B、C、D、E、F，分别求出各点的近似瞬时速度，填入下通过上表可以看出手拉纸带时运动速度的变化情况。 五、用图象表示速度

图象可反映一个变化过程，如气温变化、物价的跌涨等。物体运动的速度如果随时间改变，也可以利用图象来反映这一变化过程。

速度—时间图象：物体运动的速度v与时间t的关系图象，也叫v—t图象。图象须用平滑的曲线连接各点。 B ）

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、关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是（ CD ） A．打点计时器应用低压交流电源，交流电频率为50Hz B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面 C．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源 D．为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺

3、在使用电磁打点计时器时，有时发现计时器的打点周期不稳定，其原因可能是（ B ） A．交流电源的电压不稳定 B．交流电源的频率不稳定

C．巳永久磁铁的磁性太弱 D．振片的固有频率与交流电源的频率有偏差

4、运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了（ ABD ）

天津市塘沽渤海石油第一中学高一物理学案 课题：§1.4实验：用打点计时器测速度 编稿：郑九一 校验：刘广毅 授课时间：2013年9月17日 编号：04

A．物体运动的时间 B．物体在不同时刻的位置 C．物体在不同时刻的速度 D．物体在不同时间内的位移 5、右图所示，某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带上留下的不是圆点，而是一系列短线，这可能是因为（ C ）

A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源频率不稳定

C．打点的振针压得过紧 D．打点的振针压得过松

6、运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点，这些点的距离不一定相等，但这些点能说明（ ABCD ）

A．运动物体在一段时间内的位移 B．运动物体在一段时间内的运动快慢 C．运动物体在某时刻的位置 D．运动物体的运动性质

7、手拖动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个点的第1点到第6点的距离为18cm，则（ C ）

A．手运动的平均速度为0.03m/s B．手运动的平均速度为1.5m/s C．手运动的平均速度为1.8m/s D．手运动的平均速度为180m/s

8、通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点子不均匀，下列判断正确的是（ BC ） A．点子密集的地方物体运动的速度比较大 B．点子密集的地方物体运动的速度比较小 C．点子不均匀说明物体做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障

9、在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点。根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（ D ） A．应通过测量纸带表示的运动的全程来判断 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，看其是否都相等来判断 10、打点计时器打出的纸带（ BC ） A．能准确地求出某点的瞬时速度 B．只能粗略地求出某点的瞬时速度 C．能准确的求出某段时间内的平均速度

D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

11、右图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测出各点间的距离为：AC=14.0mm，AD=25.0mm，那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为 m/s，纸带在AD间的平均速度为 m/s；B点的瞬时速度更接近于 m/s。（0.35 0.42 0.35）

12、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，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．

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低压的两个接线柱上。（4V~6V交流）

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过下面。（限位孔；复写纸）

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n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，纸带上打下一系列小点。[（n－1）×0.02s；] F．利用公式v=Δx/Δt计算纸带运动的平均速度。 实验步骤的合理顺序是 。（BAEDCF）

13、右图所示，是某人练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布情况可以断定纸带的运

动情况是 。若所用电源

频率为50Hz，从打下A点到打下

D点，共13点，历时，位移为，这段时间内纸带运动的平均速度是 m/s，BD段的平均速度是 m/s。减速运动，0.24s，8.20×10-2m，0.343m/s，0.225m/s

14、电火花打点计时器使用交流电源工作，它是利用而显示点迹的计时仪器，工作电源频率是50Hz，如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，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是 （填“偏大”或“偏小”）。（ 220，火花放电，偏小） 15、某组学生研究小车从斜

面上滑下实验，得到右图所示的纸带，纸带上的计数点

用O、A、B、C、D、E表示。

根据图上数据，可判断小车做 运动，小车经过B点时的速度是____ ___cm/s，小车经过D点时的速度是_______cm/s（相邻计数点间的时间间隔为

0.1s）（加速，65cm/s，122.5cm/s）

16、右图所示，是一个物体运动的速度—时间（v－t）图象，从以

下三个方面说明它的速度是怎样变化的：

（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？ （2）运动的方向是否变化？ （3）速度的大小是否变化？怎样变化？ （1）有初速度；（2）运动方向变化，0～t3之间运动方向不变，与正方向相同，为同一方向，t3之后方向改变，为负方向；（3）速度先变大后不变再变小而后又反向变大。

17、奥运会上甲、乙两运动员在百米决赛中的v-t图象如右图所示。试分析两运动员的速度变化情况。

解：甲、乙两运动员同时起跑，经过

2s两人都达到10m/s的速度，然后在途中以10m/s的速度做匀速运动。当冲刺时，甲做加速运动，而乙仍然以10 m/s的速度运动。