(新)江苏省淮安市高中物理第一章运动的描述1.4实验：用打点计时器测速度学案无答案新人教版必修1

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

1.4 实验：用打点计时器测速度

班级： 姓名： ※学习目标※

1．理解测量速度的基本原理

2．会用打点计时器测量物体运动的速度，会处理实验数据 3．对于具体问题，用v-t图像描述速度随时间的变化规律 ☆重难点☆

重点:打点计时器的使用

由纸带计算物体运动的瞬时速度 画物体的速度—时间图象 难点:对纸带上记录的原始数据进行处理

测定瞬时速度,画出v-t图象,并通过图象分析物体的运动情况 ★自主探究★

问题引入：直接测量物体运动的速度在技术上比较复杂；用秒表和尺子测量误差较大；用间接测量，打点计时器就是一种记录物体运动时间与位移信息的仪器。 活动一：认识两种常用的打点计时器 （一）电磁打点计时器 ①构造图、主要部件及名称

1． 2．线圈 3．永久磁铁 4．振片

5．

6．

7．

同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

8． ②工作原理

电磁打点计时器是一种能够按照相同的 ，在纸带上连续打点的仪器。 它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 。当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点，通电前把纸带穿过 ，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下， 便振动起来，带动其上的 上下振动。这时，如果纸带不动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一个小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。

（二）电火花打点计时器 ①构造图、主要部件及名称 ②工作原理

电火花打点计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是 和 ；电火花计时器使用的也是 电源，其

工作电压是 ；当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点；工作时纸带运动时受到的阻力比较 ，实验误差也就比较 。

活动二：练习使用打点计时器 使用方法见课本P20. 完成课本P21《思考与讨论》

活动三：学会对纸带的数据进行分析与处理

（一）根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度

（纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s，若相邻两点间的距离相等，则物体做匀速运动；若不相等，则物体做变速运动。相邻两点间距越大，物体的速度越大；反之，物体的速度越小。）（根据v??x可以求出任意两点间的平均速度。其中?x是用直尺量出的两点间?t2

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所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

距，Δt是两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。） （二）粗略计算瞬时速度

(某点E的瞬时速度可以粗略地用包含E点在内的两点间的平均速度来代替，如图所示，

vE?vDF或vE?vDG。注意包含E点在内的两点

间距过小测量误差增大，间距过大误差也大。) （三）用图像描述物体的运动 （图像能直观地描述物体的运动。） 注意事项：

1、电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6V以下的交流电源，电火花打点计时器应使用220V交流电源。

2、使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。 3、打点计时器不能连续工作太长时间，物体运动结束后应立即关闭电源。

4、复写纸的位置不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰。

5、手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。

◆典例探究◆

例1：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率是50Hz时，振针每隔 s打一个点。现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值 。

变式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

例2：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

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所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

为 m/s，B点的瞬时速度更接近于 m/s。

例3：一物体做直线运动的速度图象如图所示，则该物体 A． 先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同 B． 先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反 C． 先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同 D． 先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反

▲课堂达标检测▲

1．关于打点计时器打出的纸带，下列叙述错误的是（ ）

A．点迹均匀，说明纸带做匀速运动 B．点迹变稀，说明纸带做加速运动 C．点迹变密，说明纸带做加速运动 D．相邻两点间的时间间隔相等

2．（多选）关于打点计时器打在纸带上的点，下列叙述正确的是（ ）

A．必需从第一个点开始选取纸带 B．根据情况选取点迹清晰的部分纸带

C．选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02ns D．选取的第一个点记数为1，到第n个点的时间间隔为0.02（n－1）s

3．某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图2所示，请你判断一下这可能是因为（ ）

A．打点计时器可能接在直流电源上 B．电源的电压不稳 C．电源的频率不稳 D．振针压得过紧

4．一个同学做实验时纸带上没有打出点，关于这一现象的分析不可能的是（ ）

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v t 所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。

A．交变电流的电压不稳定 B.打点计时器接在直流电源上 C．振针离纸带距离过大 D.振针压得过紧

5．如图3所示，是同一打点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是（ ）

6．下图是一个物体运动的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的。

⑴物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？ ⑵运动方向是否变化？

⑶速度的大小是否变化？怎样变化？

【知识网络】

比较 电源 电磁打点计时器 V以下交流电 电火花打点计时器 V交流电 O t1 t2 t3 t v 打点方式 振针通过复写纸在制带上打点 火花放电使墨粉在纸带上成点 不同点 阻力来源 两条 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！

纸带使用 一条 5