1.4实验：用打点计时器测速度导学案
【学习目标】
1.了解电火花计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。
2.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和测量瞬时速度。
3.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。 【导学过程】 1.认识打点计时器
（1)电磁打点计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔 秒打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是 .
（3）电火花计时器使用的是 (填直流或交流电),其工作电压为
(4)电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较 ,实验误差也就比较 。 2．操作步骤：
①了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上，把纸带装好。 ②启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。
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, 这些点之间的间隔数为_______个， 计算出纸带从第一个点
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到第n点的运动时间用t = _________ s。
③用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。 利用公式υ=_________计算出纸带在这段时间内的平均速度。 【交流与讨论】
为什么要先打开电源让打点计时器先工作1～2s再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?点迹不均匀代表作什么运动，点迹密集的地方速度大还是小？
【典型例题1】 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 C．瞬时速度 D．平均速度
【导练】在练习使用电火花打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是 ( )
①把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点，随后立即关闭电源
②把电火花计时器固定在桌子上
③将纸带穿过打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间 ④用刻度尺测量纸带通过的距离Δx
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⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为N，则点子的间隔数为（N -1），纸带的运动时间为（N -1）?0.02 s ⑥计算纸带运动的平均速度： v=Δx/Δt, 得出结果：
A．①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥
3.用打点计时器测量瞬时速度
思想方法：用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点，这种描述方法越准确. 示例：如图，测量出包括E点在内的D、F两点间的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度v=?x，用这个平均速度代表纸?t带经过E点时的瞬时速度.
?x可以大致表示?tE点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平
均速度越接近E点的瞬时速度.然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点.
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移Δx，同时记录对应的时间Δt，根据
v=?x?t算出各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度。
【典型例题2】如图所示，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，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=14.0 mm，AD=25.0 mm.那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为
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__________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. 4.用图象表示速度
【典型例题3】图示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…，现测得0、1间的距离x1＝5.18 cm,1、2间的距离x2＝4.40 cm,2、3间的距离x3＝3.62 cm,3、4间的距离x4＝2.78 cm,4、5间的距离x5＝2.00 cm,5、6间的距离x6＝1.22 cm(每0.02 s打一次点)． (1)根据测量数据，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.
(2)根据表格，在坐标图中画出小车的速度－时间图象，并说明小车速度变化的特点．
位置 v/(m·s－1) 1 2 3 4 5 1.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 2.关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（ ）
A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以
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3.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个点的距离为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
4.在手拉纸带运动中，利用打点计时器打出的纸带（ ）
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．能准确地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 实验数据：
表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度 位置 0 1 2 0.04s 3 4 5 △x/m △t/s v/(m·s-1) 表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度 位置 t/s v/(m·s-1) 0 1 2 第5页/共6页
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高一物理人教版必修一 1.4实验：用打点计时器测速度导学案 (无答案)
