第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第一课时
班级 学号 姓名 成绩
1.了解打点计时器的计时原理，知道纸带中包含的运动信息，提高动手操作能力。
2.动手操作、合作探究，体会间接测量物理量的方法。
3.全力投入，规范操作，培养团结合作精神和认真态度。
重点：掌握打点计时器的结构及操作过程
难点：打点计时器的原理；记录信息与运动情况的分析。
【课堂导学】（仔细阅读课本，完成下列各题）
1.实验目的：（1）了解打点计时器的使用方法，理解根据纸带测量速度的原理。
（2）学会用打点计时器粗略测量瞬时速度。
2.实验原理：
（1）图示为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件代号，它们的名称分别是：①________，②________，③________，④________．⑤________，⑥________，⑦________，⑧________．
（2）电磁打点计时器是一种 仪器，它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点．
（3）电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，也使用 电源，工作电压为 ，不过它利用火花放电在纸带上打出点迹，纸带运动时受到的阻力 ，实验误差也 ．
3.实验步骤：
（1）将打点计时器固定在长木板的一端，让纸带穿过两个 ，将复写纸正面朝 套在定位轴上，并将纸带压在下面。（此题可参考课本P19页图1.4-1）
（2）将打点计时器的两个接线柱接到交流电源上。
（3）先 ，再用手 ，纸带上就打出了一行小点。随后立即 。
（4）取下纸带，从 开始，往后数n个点。这些点划分出来的间隔数是 ，纸带从第1个点到第n个点的运动时间是 s。
（5）用刻度尺测量相应点间的距离，计算打下各计数点时的瞬时速度。
4.数据处理：
（1）用打点计时器测量瞬时速度：在纸带上选取两个相近的点，测出位移Δx和时间Δt，则__________是纸带在这段时间内的平均速度，时间越短，平均速度越接近于某一点的瞬时速度。因此当时间较短时，其平均速度可以表示 .
（2）把纸带上能看清的某个点作为计时起点O，以后每个点依次为A、B、C、D、…作为计数点，如右图所示。
（3）用刻度尺依次测量出相邻计数点间的距离，依次记为x1、x2、x3、…，将结果记录在表一中。
（4）用T表示打点计时器每打两个点的时间间隔，若要根据上述测量数据计算打点计时器打下A点时纸带运动的瞬时速度，则vA= 。用这种方法分别计算A、B、…、G点的瞬时速度，将结果填入表二中。
表一（单位：cm）
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
表二（单位：m/s）
VA
VB
VC
VD
VE
VB
VG
典例分析1、纸带的处理方法
典例精析1 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带用毫米刻度尺测量的情况如图所示，那么：
A、B两点间的时间间隔为 s，
B、D两点间的时间间隔为 s，
B、D两点间的位移为 cm，
B、D间的平均速度为_ m/s，A、D间的平均速度是 m/s，B点的瞬时速度更接近于 m/s．
第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第一课时
参考答案
一课堂导学
实验原理：
（1）①接线柱 ②线圈 ③永久磁铁 ④振片 ⑤振针 ⑥限位孔 ⑦复写纸 ⑧纸带
（2）计时 交流 10v以下 0.02
（3）交流 220V 小 小
实验步骤
（1）限位孔
（3）开通电源 放开纸带 关闭电源
（4）第1个清晰的点 计时周期 （n-1）0.02
数据处理
1． Δx/Δt 该点的瞬时速度
2． 速度v 时间t 速度随时间
典例分析
典例精析1 0.35 0.42 0.35
第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第一课时
达标检测
班级 学号 姓名 成绩
1.电磁打点计时器是一种 仪器，它使用 电源，由学生电源供电，工作电压在 以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔 打一个点．
2.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
3.当纸带与运动物体连接时，下列关于打点计时器在纸带上打出的点迹说法中正确的是（ ）
A.点迹记录了物体运动的时间 B.点迹记录了物体在某段时间内的位移
C.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
4.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
5．关于打点计时器的使用，下列说法正确的是 （ ）
A．计时器打出的点痕记录了物体运动的时间
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．电源频率越高，打点的时间间隔就越 D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快
达标检测
1计时 交流 10v以下 0.02
2．A
3．BD
4.C
5.AC
第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第二课时
班级 学号 姓名 成绩
1.会使用打点计时器
2.动手操作、合作探究，体会间接测量物理量的方法。
重点：纸带上记录的信息与物体运动情况的对应及分析。
难点：图像法分析物体运动情况
【课堂导学】数据处理：
（1）用打点计时器测量瞬时速度：在纸带上选取两个相近的点，测出位移Δx和时间Δt，则__________是纸带在这段时间内的平均速度，时间越短，平均速度越接近于某一点的瞬时速度。因此当时间较短时，其平均速度可以表示 .
（2）把纸带上能看清的某个点作为计时起点O，以后每个点依次为A、B、C、D、…作为计数点，如右图所示。
（3）用刻度尺依次测量出相邻计数点间的距离，依次记为x1、x2、x3、…，将结果记录在表一中。
（4）用T表示打点计时器每打两个点的时间间隔，若要根据上述测量数据计算打点计时器打下A点时纸带运动的瞬时速度，则vA= 。用这种方法分别计算A、B、…、G点的瞬时速度，将结果填入表二中。
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
表一（单位：cm）
表二（单位：m/s）
VA
VB
VC
VD
VE
VB
VG
（5）分析表二数据，以确定纸带的运动情况。在下面的方格纸上以______为纵坐标，______为横坐标建立直角坐标系。根据表二中数据选取合适的标度，在坐标系中描点，再将各点“拟合”成一条平滑的曲线，由图象可知，纸带作 运动。
5.误差分析
本实验误差主要来源于长度的测量和时间Δt的确定。为了减小长度测量的误差，在测量各段距离时可将刻度尺的零刻度线跟 点对齐，然后依次读出A、B、C、……各点到O点的距离，根据这些数据计算出各点之间的距离。Δt的误差主要是由交流电 的不稳定造成的。
【典例分析】：
例1 打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 s打一个点。如果实际的电源频率纸于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的速度值将比真实值偏 （“大”或“小”）
例2．如图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的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_______是匀速通过打点计时器的，纸带_____是越走越快的，纸带_______是先越走越快，后来又越走越慢。
第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第一课时
参考答案
一、课程导学：
1． Δx/Δt 该点的瞬时速度
2． 速度v 时间t 速度随时间
二、典例分析
典例精析1 偏小
典例精析2 C B D
第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 第二课时
【达标检测】
1．图示是该实验中得到的一条较理想的纸带，O点是打上去的第1个点，有关长度在图中已标明，选取N点求瞬时速度，下面列举的计算打N点时物体运动速度的计算方法正确的是 （ ）
A． B． C． D．
*2．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
*3.某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，这可能是因为 （ ）
A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源的电压不稳
C．电源的频率不稳 D．振针压得过紧
*5.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(保留3位有效数字)
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
达标检测
1.CD
2.BC
3.D
4. 0.400m/s 0.479 m/s 0.560 m/s 0.640 m/s 0.721 m/s
