第四节 实验：用打点计时器测速度
【教学目标】
1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用。 2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。 3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。 【重点难点】
重点：1．打点计时器的使用。
2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。 3．画物体的速度—时间图象。 难点：1．对纸带数据的处理。
2．图象的画法及对图象理解。
【教学过程】 （一）打点计时器
电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。 电火花计时器原理：
电源电压 电源频率 特 点
（二）练习使用打点计时器 （步骤详见课本P22） 〖思考与讨论〗
注意：1．电源电压要符合要求：
2．实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。
电磁打点计时器 4～6V的交流电 电火花计时器 220V的交流电 频率为50Hz，每隔0.02s打一个点 纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小 3．应先接通电源，待打点稳定时再拉动纸带。 4．手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密集。 （三）用打点计时器测量瞬时速度
测量方法：某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。 说明：理论上讲如果这两点离E点越接近（即Δt越短），这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。
（四）用图像表示速度（直线运动）
为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。 1．v-t图象的画法
以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
思考：怎样画出速度—时间图象？为什么要用平滑的曲线“拟合”？
2．v-t图象的信息（在第二章总结） ⑴任一时刻速度的大小和方向 ⑵速度的变化情况及相应的时间 ……
例：（P26：问题与练习T3）
要求：根据v-t图象叙述物体的运动情况。
【典型例题】
典例1：一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ D ）
A．接在直流电源上 B．电源电压不稳 C．电源频率不稳 D．打点针压得过紧
典例2：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（ AB ）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
典例3：在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清楚的点开始，每五个打印点取一个计数点，分别表明0、1、2、3…，量的0与1两点间的距离s1＝30mm，2与3两点间的距离为s3＝48mm，则小车在0与1两点间的平均速度v1＝ 0.3 m/s，在2与3两点间的平均速度v3＝ 0.48 m/s，据此可判断小车做 加速 运动。
总结：注意每两个计数点间的时间间隔。
典例4：打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 0.02 s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的速度值将比真实值偏 大 。
总结：根据公式分析哪些量的变化对结果带来怎样的影响。 【作业】
1．P26：问题与练习T1、T2。 2．预习下一节。
人教版高中物理必修一第四节实验用打点计时器测速度优质教案
