1.4 实验：用打点计时器测速度
一、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袋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定瞬时速度。
二、知识点
【打点计时器】
1、打点计时器是一种记录 、 的仪器。使用的是 电，电源的频率为 Hz，每隔 s打一个点。
2、电磁打点计时器的工作电压是 V，由 供电。
3、电火花打点计时器的工作电压是 V，直接接到生活用交流电源插座上。 4、电磁打点计时器是利用振针和复写纸打点，电火花打点计时器利用火花放电和墨粉纸盘打点。利用电火花打点计时器做实验，误差比较小。
【电火花打点计时器的使用】 1、打点计时器应固定好。
2、纸带穿过限位孔，并沿限位孔的方向拉直，以减小阻力。 3、让纸带与运动物体相连。 4、先接通电源，再拉动纸带。 【实验记录的处理】
1、取较小的时间间隔，计算平均速度，代替瞬时速度。 2、利用图像表示速度随时间的变化规律。
三、课堂练习
1、用打点计时器研究纸带的运动规律时，在拉动纸带和合上电源开关两个操作中，应当先进行的操作是： （ ） A、先拉动纸带 B、先合上开关
C、拉动纸带和合上开关同时进行 D、先进行哪个操作都可以
2、图示为某次实验打出的纸带，电源的频率为50Hz，由图可知，A、B两点对应的时间 间隔为 s，纸带运动在A到B的路程上的平均速度为 m/s。
A 20cm B
3、打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量 情况如右上图所示，纸带在A、C间的平均速度为 _________m/s，在A、D间的平均速度为 ________m/s,B点的瞬时速度更接近于 ________m/s。
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 （ ）
A、物体运动的时间 B、物体在一些时刻的位置 C、物体在不同时刻的速度 D、物体在一些时间内的位移
5、把纸带的下端固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将 纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。则图中 纸带的 端与重物相连（填‘左’或‘右’）。
6、图是甲、乙两个物体运动的v—t图像。由图可知 ⑴甲图的物体在做 ；
⑵乙图的物体的运动是 ，初速度为 。 ⑶乙图的物体运动方向是否发生变化？
四、课后巩固
1、电火花计时器工作时使用电流_________（“直流”或“交流”），工作电压为_________V， 工作时的基本步骤是：
①当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器； ②将电源线插人220V交流电源插座； ③把纸带从墨粉纸盘下面穿过；
④接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动。 上述步骤正确的顺序是_________。
2、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（ ）
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
3、在研究小车从斜面滑下实验中，得到如图所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、 C、D、E表示，每两个计数点间还有4个点未画出。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。 O A D B C E 20 40 cm 0 30 10
五、高考与创新
1、如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样。根据以上内容。回答下列问题（计算结果保留三位有效数字）：
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T =______s，图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端（填
左或右）。
（2）根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vc=______m/s；画下
记号D时，圆柱棒下落的速度vD=______m/s。
2、像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构 如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时， 光电计时器就可以显示物体的挡光时间。 显示屏 d
00.0 P L 1
光电计时器 2 Q M b a 图2 图1 光电门
现利用图2所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器设有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木
－
板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5×102s和2×10－2
s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺数如图图3所示。 5 cm 6 7
5 10 20 0 15
图3
（1）读出滑块的宽度d ＝____________cm。
（2）滑块通过光电门1的速度v1 =______________m/s，滑块通过光电门2的速度v2
=____________m/s。
高中物理必修一1.4实验用打点计时器测速度教学案无答案
