课件13张PPT。第四节 实验： 用打点计时器测速度打点计时器的应用一：打点计时器分类及构造：1.电磁打点计时器：线圈 振片 振针 永久磁铁 复写纸 限位孔 4--6v 交流电 50 赫兹2.电火花打点计时器：开关 正负脉冲输入插座 限位孔 墨粉纸盘220v交流电 50 赫兹作用：记录一定时间内位移的仪器开关正负脉冲输入插座墨粉纸盘限位孔两种计时器的使用1.连接电路：电磁打点计时器连接低压交流电源4-6伏，电火花打点计时器直接连接照明用电220伏。2.穿纸带：将纸带从限位孔穿过，注意放在复写纸的下面，复写纸的正面向下。3.用打点计时器纪录运动信息：用手拉纸带或用小车带动纸带，同时打开打点计时器的电源。4.保存和分析纸带。二：练习使用打点计时器 打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。1.把打点计时器固定在桌子上，对照说明卡了解他的结构。 2.按照说明把纸带装好。3.启动电源，用手水平地拉纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。4.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，这些点划分出来的间隔数是多少？由此计 算出纸带从第一个点到地n个点的运动时间。5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。 在进行实际测量之前，自己设计一个表格，用来记录以上测量值。纸带数据处理取点、纪录：在纸带上任取 A、B、C、D、E、F六点，自行设计表格，记录从A点到其它各点所通过的位移和其所对应的运动时间。 A B C D E FA B C D E F思考：要用哪些仪器. 直尺、铅笔纪录表格示意 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16打点计时器实验误差讨论及纸带的分析.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.对纸带上的点迹说法正确的是？
A：点迹记录了物体运动的时间。
B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移(ABD)2.采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？A：该用6v直流电源B:电源电压越低越好C：用平整的纸带，不用皱折的纸带D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜(CD)3.打出的点迹不够清晰的原因可能是？A：电源电压偏低
B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高
D：复写纸陈旧
E：振动片不在永磁体的中央4.打出的是短线而不是点是什么原因？
原因：振针距离复写纸的太近，出现这种情况应该调整一下振针距离复写纸的高度，使之增大一些。(ABCDE).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 求平均速度三：用打点计时器测量平均速度瞬时速度. .. . . . . . . . . . . . … . . . . . … … . . . . . 0 1 2 3 4 5 62 求瞬时速度0 1 2 3 4 5 6 7 80.6
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t/10-1sv/(m·s-1)四：用图象表示速度课件22张PPT。§4 实验：用打点计时器测 速度 一、打点计时器：
１.电磁打点计时器：2.电火花计时器：3.其它类型打点计时器：
4.电磁打点计时器作用：
计时仪器，并且能记录物体的相对位置。
使用的共同特点：
必须使用交流电。
我国民用交流电频率为50Hz，两个点间的时
间间隔为0.02s。
使用具体的打点计时器要注意具体的使用要求。 二、熟悉打点计时器的构造和使用方法1、依照老师的说明，了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项，把打点计时器固定好。2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3、启动电源，释放小车或用手水平地拉纸带，纸带上就打出一 行小点。随后立即关闭电源。4、取下纸带，观察点子的分布情况，选择适当的计数点，注意计数点间的时间间隔。5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。6、 在进行实际测量之前，依据实验要求自己设计一个表格，用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。 三、纸带处理：
1.判断物体的运动规律 2.计算变速直线运动中某段的平均速度0 A B C D EX1 3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度0 A B C D E O A B C D2.505.498.9913.010.4580.5410.627单位 cm（10）如图是研究匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带，每5个打点选一个计数点，各计数点对应在刻度尺上的示数已在图中示出，单位是cm，交流电源50Hz。计数点间隔时间为T= ，Vc= ，0.10 s0.20 m/sV 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.000 1 2 3 4 5 6 7t/10 -1sv/(m·s-1)四 、用图象表示速度
在表格中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想形象的了解纸带的速度变化规律我们还要借助于图象。 v-t图象：
1.能读出速度V、时刻 t 的对应关系
2.观察出速度V随时间 t 的变化关系
3.能判断物体的运动规律运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A．运动物体在一段时间内的位移
B．运动物体在一段时间内的运动快慢
C．运动物体在某时刻的位置
D．运动物体的运动性质
( A B C D )2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是
A．点子密集的地方物体的运动速度比较大
B．点子密集的地方物体的运动速度比较小
C．点子不均匀说明物体在做变速运动
D．点子不均匀说明打点计时器有故障
( B C )3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
A．应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？
B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C．必须通过计算全程的平均速度来计算
D 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同
来判断
( D )再见课件18张PPT。第一章 运动的描述4、实验：用打点计时器测速度用打点计时器测速度一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器一`两种打点计时器1、电磁打点计时器
（1）原理
（2）构造
（3）工作电压：10V以下直流？ 交流？一`两种打点计时器2、电火花计时器
（1）构造：
（2）原理：
脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V尖端放电一`两种打点计时器3、打点计时器的作用
（1）测时间
(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)
（2）测位移
（3）研究纸带 → 研究物体运动二 ` 练习使用打点计时器1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源探究纸带的处理 ——1.测平均速度
疏密与速度的关系（1）需测量的量：
（2）关系式：
? 初识制表看书并回答：
? 哪几个时刻？如何确定？为何这样定？
? 如何设计表格？
? 头脑风暴2.如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性三 `测瞬时速度1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：
? 哪几个时刻？如何确定？为何这样定？
? 如何设计表格？思考用打点计时器测量物体速度的方法还能用在什么地方？只能测量单向直线运动的常规物理
? 体会展示细节，有助于更好的研究过程? 频闪照相? 时间特点：_____
位移特点：_____
? 可以怎样研究运动？四 `用图像表示速度1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图少了什么？四 `用图像表示速度1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图
4、速度－时间图像（v-t graph）手是如何运动的？（四）实例探究 ［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（ ）
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
解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。
B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。
C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。
D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。
答案：D 0 1 2 3 4 5 6 7 80.6
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t/10-1sv/(m·s-1)四：用图象表示速度课件8张PPT。频闪照相打点计时器的应用一：打点计时器分类及构造：1.电磁打点计时器：线圈 振片 振针 永久磁铁 复写纸 限位孔 4~6v交流电 50 赫兹2.电火花打点计时器：开关 正负脉冲输入插座 限位孔 墨粉纸盘220v交流电 50 赫兹作用：记录一定时间内位移的仪器开关正负脉冲输入插座墨粉纸盘限位孔实验过程数据处理在纸带上标出计数点(灵活选择),
一般取五个间隔为一个计数点,两个相邻计数点间隔为T=0.02s在纸带上标出计数点位移,并进行测量,测量数据填入表中方法一(公式法):
由位移差公式求加速度S2－S1=a1T2a1=S3－S2=a2T2a2=S4－S3=a3T2a3=检验加速度是否为恒量，得出结论方法二(剪纸法):0 1 2 3 4 5 6 7 80.6
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t/10-1sv/(m·s-1)方法三(图象法)：用V=Vt/2求出瞬时速度，用图象研究 . . . . . S1S2S3S4(cm)2.607.40实验报告的写法：实验目的：实验器材：实验原理：实验步骤：实验数据、数据处理、得出结论误差分析：课件16张PPT。新课标高中物理必修I实验：用打点计时器测速度 看频闪照相? 时间特点：_____
位移特点：_____
? 可以怎样研究运动？ 头脑风暴 能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？最好直接测量位移一种方案：机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器1、电磁打点计时器
（1）原理
（2）构造
（3）工作电压：10V以下直流？ 交流？2、电火花计时器
（1）构造：
（2）原理：
脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V尖端放电3、打点计时器的作用
（1）测时间
(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)
（2）测位移
（3）研究纸带 → 研究物体运动思考：与频闪照相相比，最大的缺点____二 、练习使用打点计时器1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、纸带的简单处理 ——测平均速度
（1）需测量的量：
（2）关系式：疏密与速度的关系 头脑风暴如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性三 、测瞬时速度1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：
? 哪几个时刻？如何确定？为何这样定？
? 如何设计表格？ 初识制表四 、用图像表示速度1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图少了什么？ 头脑风暴是折线，还是曲线（拟合）？？四 、用图像表示速度4、速度－时间图像（v-t graph）手是如何运动的？课堂练习1、对纸带上的电迹说法正确的是？
A：点迹记录了物体运动的时间。
B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位
移(ABD)2.打出的点迹不够清晰的原因可能是？A：电源电压偏低 B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高 D：复写纸陈旧
E：振动片不在永磁体的中央(ABCDE)课件30张PPT。4 实验：用打点计时器测速度1．了解电磁打点计时器和电火花计时器的基本构造及工作原理．
2．能够正确使用打点计时器．
3．能根据纸带分析、处理物体的运动问题，通过纸带计算平均速度．
4．理解v－t图象的含义，并能利用v－t图象解决有关问题．一、认识打点计时器
1．构造
如下图所示是电磁打点计时器和电火花打点计时器的结构图，要求能够了解各部件的名称及作用．
电磁打点计时器
电火花打点计时器2．工作原理
(1)电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器．当接在10 V以下(一般保证在4 V以上)的低压交流电源上时，线圈的磁场方向周期性改变，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点迹．振片的振动周期与电源的电流变化周期一致，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s.(2)电火花打点计时器：它是利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器．当接通220 V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹．当电源频率为50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s.3．两种打点计时器的比较
1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( )
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉【解析】 电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，所以C、D错误．
【答案】 AB二、用电磁打点计时器测量瞬时速度
1．测量原理
(1)用打点计时器测量瞬时速度的方法：如下图所示，测量出包含E点在内的DF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 ，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．
(2) 可以大致表示E点的瞬时速度．D、F两点离E点越近，算出的平均速度就越接近E点的瞬时速度．然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．
(3)科学方法：由 可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是Δt→0，即Δt很小，这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的近似方法．2．实验步骤
(1)如图甲，把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面．
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到低于10 V的低压交流电源上．
(3)接通电源开关，用手水平地拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点(如图乙)．(4)关闭电源，取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点；打下这些点，纸带的运动时间t是多少；打下这些点，纸带通过的位移x是多少，并用刻度尺测出这个位移；利用公式v＝ 算出纸带在这段时间内的平均速度．
(5)得出每段的平均速度，在要求不是很精确的情况下，此值就可以认为是该段纸带上任一点的瞬时速度．
(6)在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F，用刻度尺测量出相邻的两个点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，把数据填入下表．根据这些数据，可以判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动.(1)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针与复写纸片之间的高度，使之增大一点．必要时要进行调节或更换器材．
(2)使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放纸带，打完纸带后及时关闭电源．
(3)释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置．(4)使用电火花打点计时器时，应注意把两条纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．
(5)物体运动时，速度应快一些，以避免点迹太密集．2.
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，用厘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，A、D间的平均速度是_______m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s.三、用图象来表示速度
为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用速度—时间图象来表示速度随时间的变化规律．【答案】 0.35 0.43 0.351．基本特征
以速度v为纵轴、时间t为横轴，建立平面直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描出一系列点，再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变化关系的图象(v-t图象)，简称速度图象．图象上的任一点表示某时刻的瞬时速度．匀速直线运动的速度图象是一条与时间轴平行的直线，如右图所示2．物理意义
速度—时间图象(即v-t图象)反映的是速度随时间的变化关系，它并不是物体的运动轨迹．速度不同的匀速直线运动的v-t图象，都是平行于时间轴的直线，但它们在纵轴上的截距不同，纵轴的截距表示的是速度的大小．如右图所示，a、b、c的速度分别为va、vb和vc，且va>vb，vc是负值，说明速度的矢量性，其方向和正方向相反．3．图象与坐标轴包围的面积
v-t图象不但可以直观地反映速度随时间变化的规律，而且可以反映某段时间t内发生的位移，这段时间内对应的位移就等于v-t图象与坐标轴及t的末时刻线所围面积的数值．如上图所示，在时间t0内b所发生的位移等于b与时间轴所夹的“面积”，即图中的阴影部分．
t轴上方的面积表示沿正方向发生的位移；t轴下方的面积表示沿负方向发生的位移，它们的代数和表示总位移．
3.质点做匀速直线运动，从O点经时间t1到达A点，如下图所示的图象中，能正确表示该质点运动图象的是( )
【解析】 A图象表明质点为静止状态，B图象的斜率k＝ 为一常数，即质点的速度不变，是匀速直线运动，C图象表明质点的速度不变，也是匀速运动，D图反映质点的速度在不断增大，因此只有B、C符合题意，故选B、C.
【答案】 BC〔思考与讨论〕
怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？【点拨】 测出纸带上两点间的距离，数一下两点间有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用距离除以时间即得到平均速度．
点迹密集，表示相同时间内发生的位移小，即运动的速度较小．
〔说一说〕
百米赛跑时运动员的速度从始至终不变吗？如果有变化，你估计是怎样变化的？某位运动员百米赛跑的成绩是10.57 s，按照你的估计画出他在这段时间的v－t图象的草图．
如果是没有受过训练的同学跑百米，他的v－t图象的形状可能有什么不同？【点拨】 运动员的百米赛跑中，速度变化较大．大致可以分为三个阶段：启动阶段，速度从零迅速增大；中间阶段，这一阶段速度几乎不变；冲刺阶段，速度逐渐增加到最大．如图甲所示．
甲
如果是没有受过训练的同学跑百米，他的速度可能是先增加到最大，然后又逐渐减小，如图乙所示．
乙如上图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)．从点迹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_____ 是开始越走越快，后来又越走越慢的．若所用电源的频率是50 Hz，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_____ s，位移为 m，这段时间内纸带运动的平均速度是_____ m/s，BC段的平均速度是 m/s，AD段的平均速度是_____ m/s.【解析】 速度是单位时间内物体所通过的位移．纸带上每相邻两点间的时间间隔相等，因此物体匀速运动时，相邻两点间的距离相等，所以A、C纸带是匀速通过打点计时器的；B纸带相邻两点间距离越来越大，则速度越来越大，因此B纸带是越来越快地通过打点计时器的；D纸带相邻两点间的距离先变大，后变小，说明速度先变大后变小，因此D纸带是开始越来越快，后来又越来越慢．所用电源的频率是50 Hz，则相邻两点间的时间间隔为0.02 s，从A点到B点有两段时间间隔，所以时间为0.04 s，位移为0.27 m，这段时间的平均速度为=，代入数值得平均速度为6.75 m/s.BC段的位移为22 cm，即0.22 m，所用时间为0.02 s，代入上式得平均速度为11 m/s.而AD段的位移为63 cm，即0.63 m，所用时间为0.08 s，代入上式得平均速度为7.88 m/s.
【答案】 A、C B D 0.04 0.27 6.75 11 7.881－1：如下图所示，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是______，若所用电源频率为50 Hz，从打下A点到打下B点，共16个点迹，历时______s，位移为______m.这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.【解析】 由于纸带上各点之间的间隔先变大后变小，所以纸带运动速度的变化情况是先变大后变小．
由A到B，纸带运动的时间为Δt＝(n－1)T＝(16－1)×0.02 s＝0.3 s
由图可知，纸带的位移Δx＝0.054 9 m＝5.49×10－2m
纸带的平均速度为：v＝ ×10－2 m/s＝0.183 m/s.
【答案】 先变大后变小 0.3 s 5.49×10－2 m 0.183 m/s汽车沿平直公路行驶，小明坐在驾驶员旁边注视速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示：
根据小明的记录内容，试完成下列问题：
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：
在0～15 s内，汽车的速度在变化，时间每经过5 s速度增大________km/h；
在15～30 s内汽车速度不变，速度大小为______km/h；
在30～45 s内汽车速度在变化，每5 s速度减小________km/h.(2)请根据表格中的数据，画出对应的v－t图象．
(3)如果认为在0～15 s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？
【解析】 (1)分析小明记录的数据得出答案为：10；50；15.
(2)根据小明记录的各个时刻的速度，首先在速度—时间坐标系中描出对应点，连接各点得到速度图象．如右图所示．
(3)从图象中可以得到汽车在7.5 s时的速度为35 km/h.2-1：在做“用打点计时器测速度”的实验时，某同学得到了如右图所示的一条纸带．图中所示数字为各点距第一点的距离，单位是cm.
(1)设计一个表格，将测量得到的物理量和计算出的各相邻时间间隔内的平均速度填入表格中．
(2)画出v－t图象判断纸带运动的性质．【解析】 (1)经测量，相邻时间间隔内的位移Δx如下表所示可得出平均速度.
(2)在v－t图上，表示出速度随时间变化的图象，如图所示，在误差允许的范围内，相等时间内的平均速度相等，所以纸带做匀速直线运动．
【答案】 见解析如右图所示是一个物体运动的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)运动的方向是否变化？
(3)速度的大小是否变化？怎样变化？【解析】 从v-t图象上看，判断初速度主要看t=0时刻的速度是否为零，即看图线的纵轴截距；判断运动方向要看速度的正负，即图线在t轴上方还是t轴下方；判断速度大小的变化要看图线的走向，即图线离t轴的距离变化．
【答案】 (1)有初速度 (2)运动方向变化，0～t3之间运动方向不变，与正方向相同为同一方向，t3之后方向改变，为负方向
(3)速度先变大后不变再变小而后又反向变大．【易错警示】 本节容易出现的错误，是混淆v-t图象、x-t图象和运动轨迹的关系，不能由图象提取准确的信息而转换成运动过程，这也是需要努力克服的一个难点．对于图象题目，我们要重点注意两个坐标轴的物理意义、图象的交点和图象在坐标轴上截距的含义，只有把图象分析清楚，才能很好地与所学知识联系起来．课件62张PPT。知识与技能
1．知道电磁打点计时器和电火花计时器的构造和工作原理；
2．会利用打出的纸带判断物体的运动时间和相应时间内的位移；
3．会根据打点的纸带计算某段时间内的平均速度和某点时的瞬时速度．过程与方法
1．通过本节的学习了解打点计时器的使用方法；
2．通过本实验的具体操作，体会粗略确定物体速度的方法，会求某段时间的平均速度和某一时刻的瞬时速度．
情感、态度与价值观
通过本节课的学习，了解物理学在处理实际问题的实际应用，从而增强将物理知识应用于实践的意识．如图是一幅表现运动员“挥击网球”的照片，在这里，连续的运动被分离成了离散的“景”，瞬间的精彩被定格成了永恒．
那么，在实验室我们如何记录瞬间的时间和运动呢？本节中我们将仿照这种方法，利用打点计时器测量做直线运动的物体的速度．1．构造：线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔、复写纸、纸带等，如下图所示．2．电磁打点计时器使用交流电源，电压在6V以下．
3．工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，振片被磁化，其极性随线圈中磁场的变化而变化，于是振片和永久磁铁之间就产生周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上打上一系列的点．
4．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点．
5．使用电磁打点计时器时，通电以前，把纸带穿过限位孔．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，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．1．电火花计时器使用交流电源，工作电压是220V.
2．电火花计时器的构造如下图所示．主要由脉冲输出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成．3．计时原理：
电火花计时装置中有一将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置．当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹．当电源的频率为50Hz时．它每隔0.02s打一个点．4．两种计时器的比较：1．实验目的：①练习使用电火花计时器；②利用打上点的纸带研究物体的运动情况．
2．实验器材：电火花计时器、纸带、刻度尺、导线、电源．3．实验步骤：①把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条纸带是否已经正确地穿过限位孔，墨粉纸盘是否夹在两条纸带中间．②把计时器上的电源插头插在220V的交流电源上．③按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就打了一系列小点．④取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点，点的间隔数为(n－1)个，用t＝0.02s×(n－1)就可以算出纸带的运动时间．⑤用刻度尺测量一下打下这些点时，纸带通过的距离Δx有多长． 表一表二4.注意事项：
①振针的高度应适当，并且不要松动，否则会出现漏点、双点、等时性不良等情况，并且可能对纸带产生过大的摩擦阻力．
②检查电源的电压是否符合要求，绝对禁止把打点计时器直接接入照明电路中．
③复写纸片不要装反，每打完一条纸带，要将圆形复写纸片的位置调整一下，以充分利用它的不同部位，保证打点清晰．④实验时要先接通电源，再让纸带运动，每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏．
⑤纸带应平直地通过限位孔，尽可能地减少纸带与限位孔间的摩擦．
3．注意事项
(1)在实际计算中并不是Δx越小越好，因为Δx过小会使测量误差较大，因此应根据实际情况选取两点来测量Δx.
(2)如图所示的纸带D，F两点间的平均速度，不但能代表E点的瞬时速度，还能代表D，F间其他点的瞬时速度．1．以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法在坐标系中描出物体在各个时刻的速度，再用平滑的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，叫速度—时间图象．
2．速度—时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律．根据速度—时间图象可以作出哪些判断或得出哪些结论？(1)读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻．在右图中，0时刻的速度为v0，t时刻的速度为vt.
(2)求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间．在图中，0～t时间内速度的变化量为Δv＝vt－v0.(3)判断运动方向．根据速度的正、负判断运动方向，速度为正，表示物体沿正方向运动；速度为负，表示物体沿负方向运动，在下图中，0～t3时间内物体沿正方向运动，t4～t6时间内，物体沿负方向运动．(4)比较物体速度变化的快慢．在v－t图象中，直线的倾斜程度(斜率)反映了物体速度改变的快慢，倾斜程度越大，表示速度改变得越快，倾斜程度越小，表示物体的速度改变得越慢，直线不倾斜(平行于时间轴)，表示物体的速度不变．在图中，不难看出，物体在0～t1时间内比在t2～t3时间内速度变化得慢，在t4～t5时间内比在t5～t6时间内速度变化得慢．
在应用v－t图象时，要注意避免下列几种常见的错误： ①把v－t图象和x－t图象混淆不清．例如：把v－t图象中两条直线的交点误认为相遇，在v－t图象中根据直线向上倾斜、向下倾斜判断运动方向等等．
②把v－t图象误认为是质点的运动轨迹．特别提醒：
在v－t图象中，某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小，形状一样的图线，在不同图象中所表示的物理规律不同．例1在使用电磁打点计时器以前应检查以下哪些方面的内容
( )
A．所用电源是否符合要求
B．纸带是否平整
C．打点周期的等时性是否良好
D．复写纸安装是否正确
答案：ABCD解析：选用合适的电源，是保证打点计时器安全、正常工作的前提；纸带是否平整，影响到纸带运动时受到的阻力，纸带平整时阻力比较小；打点周期性是否良好直接决定着实验结果的误差大小；复写纸的安装是否正确，影响着打点的清晰度．根据以上分析可见，四个选项的内容都是实验前应该检查的．规律总结：使用打点计时器时，应注意以下几方面的问题：
(1)打点的频率等于交流电的变化频率．
(2)振针过高、过低、过松均会影响打点的质量．
(3)为保证打出的第1个点对应于物体运动的初始时刻，应先接通电源，后让物体开始运动．变式训练1 在使用打点计时器时，有关以下注意事项或实验操作，正确的内容是 ( )
A．每打完一列点迹就要切断电源
B．不要移动圆形复写纸片的位置
C．纸带一定要从两限位孔穿过，并且压在复写纸的下面
D．侧向移动限位孔位置，在一条纸带上可以打出两列点，这样能够提高纸带的利用率
答案：ACD解析：每打完一列点就要切断电源，是为了防止线圈过热而损坏；圆形复写纸是套在定位轴上的，定位轴可以移动，每打完一列点后移动一下定位轴，以充分利用复写纸的各个部位，可保证打点清晰；限位孔也可以侧向移动，但在移动时要保证两限位孔纵向对齐，移动后要把螺钉拧紧．正确答案是A、C、D.例2关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中正确的是
( )
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
答案：ABD解析：打点计时器的振针打点的频率一定(50Hz)，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带匀速运动，点迹均匀；如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹变密．规律总结：(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象．
(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况．
(3)若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动．变式训练2 当纸带与运动物体相连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上点痕的说法中正确的是 ( )
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点痕在纸带上的分布情况反映了物体的质量和形状
D．纸带上点痕的分布情况反映了物体的运动情况
答案：ABD解析：点痕可以记录物体的运动时间，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，只要在纸带上数出间隔数n，就可以求出运动的时间间隔n×0.02s，所以A正确；物体的始末位置可以用纸带上对应的点来表示，可以得出相应时刻的位置，用刻度尺测量始末位置对应点的距离，可以得出物体的位移，所以B正确；纸带上点痕的疏密程度可以表示相应时间内通过的距离，所以可以表示物体运动的快慢，因此D正确；点痕可以反映物体的运动情况，但是不能反映物体的质量和形状，因此C错误．所以说法正确的是A、B、D.
例3如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点．根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？答案：231.25cm/s 212.50cm/s 不能 不知时间
分析：根据平均速度和瞬时速度的定义式求解．变式训练3 下图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02s，纸带旁边是一把最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体：
(1)在AC这段时间内的平均速度；
(2)在B点的瞬时速度．例4如图所示是一个物体运动的v－t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)运动的方向是否变化？
(3)速度的大小是否变化？怎样变化？
答案：(1)具有一定的初速度 (2)变化 (3)变化 先变大，再不变，再变小，最后反向变大解析：(1)由题图可知，在t＝0时v≠0，所以物体具有一定的初速度．
(2)在0～t3这段时间内，速度为正值，说明物体沿正方向运动，t3时刻以后，速度为负值，说明物体沿与正方向相反的方向运动，所以物体运动的方向发生了变化．
(3)速度的大小发生变化，在0～t1时间内逐渐增大，t1～t2时间内速度大小不变，t2～t3时间内速度逐渐减小，在t3时刻速度为零，在t3时刻以后，速度反向，但大小又在逐渐增大．规律总结：图象能比较直观地表达物理规律，对于v－t图象应把握好以下几点：(1)判断速度的正负，t轴上方，速度为正，表示物体沿正方向运动；t轴下方，速度为负，表示物体沿负方向运动．
(2)图象倾斜程度的理解：与t轴平行，则说明物体做匀速运动；在t轴上方且向上倾斜，则说明物体做加速运动，反之则为减速运动；在t轴下方且向上倾斜，则说明物体沿负方向做减速运动，反之则为沿负方向做加速运动．变式训练4 如图为某一物体运动的v－t图象，下列结论中正确的是 ( )A．O到A的速度变化比B到C的速度变化慢
B．AB平行于时间轴，则物体在AB这段时间内是静止的
C．O到A的速度方向与B到C的速度方向相反
D．物体的位移越来越大
答案：AD解析：图象BC段的倾斜程度大于OA段的倾斜程度，则说明BC段速度变化快，因此A对；AB平行于t轴，则说明在AB段物体做匀速运动；OA段与BC段都在t轴上方，物体的速度均为沿正方向运动，因此C错D对．一、打点计时器
1．电磁打点计时器的原理
电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定__________内__________的仪器．使用__________电源，工作电压在6V以下，当电源的频率是__________时，它每隔0.02s打一个点．通电以前，把纸带穿过__________，再把套在轴上的__________压在纸带的上面．2．电火花打点计时器的原理
电火花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__________(如下图)．这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较__________，实验误差也就比较_________．二、练习使用打点计时器
使用方法
安装好器材，启动电源，用手__________地拉动纸带，纸带上就打下了一行小点，随后__________电源．取下纸带，从较清晰的某一点开始，数出n个点，则从第一个点到第n个点的运动时间Δt＝__________，用______测量出第一个点到第n个点的距离Δx.三、用打点计时器测量瞬时速度
测量瞬时速度的方法
如下图所示．根据D、F两点的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度__________．用这个平均速度代表纸带经过E点的__________．四、速度—时间图象
在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的__________，用横坐标表示__________，根据表中各时刻的速度．将__________作为一组坐标在图象中__________，将点连线后得出的图象称为速度—时间图象(v－t图象)，简称__________．1．一个同学在使用电磁打点计时器做实验时纸带上没有留下任何痕迹，这可能是因为
( )
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．振针与纸带的距离过大
D．振针压得过紧
答案：BC解析：交变电流的电压不稳定，只会使打点时的时间间隔不稳定，不影响打点，故A错；若直接接在直流电源上，不能正常工作，故不能打点；振针离纸带过远时振针接触不到纸带，打不上点；振针压得过紧时打出的不是点而是短线，不会没有痕迹．2．一同学从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到邮局．发信之后，沿原路以相同的速率返回．设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的v－t图象是 ( )答案：B
解析：规定出发时方向为正方向，则返回时的速度必为负，故C错；由于速率不变，故D错；A图表示两个向相反方向运动的物体的v－t图，故A错．3．打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带上A、C两点对应的时间为__________s，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.二者之间B点的瞬时速度更接近于__________m/s.答案：0.04 0.35 0.43 0.35课件16张PPT。第一章 运动的描述4、实验：用打点计时器测速度? 体会展示细节，有助于更好的研究过程? 再看频闪照相? 时间特点：_____
位移特点：_____
? 可以怎样研究运动？? 头脑风暴 能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？最好直接测量位移一种方案：机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”一`两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器一`两种打点计时器1、电磁打点计时器
（1）原理
（2）构造
（3）工作电压：10V以下直流？ 交流？一`两种打点计时器2、电火花计时器
（1）构造：
（2）原理：
脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V尖端放电一`两种打点计时器3、打点计时器的作用
（1）测时间
(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)
（2）测位移
（3）研究纸带 → 研究物体运动思考：与频闪照相相比，最大的缺点____二 ` 练习使用打点计时器1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、纸带的简单处理 ——测平均速度
（1）需测量的量：
（2）关系式：疏密与速度的关系? 头脑风暴如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性三 `测瞬时速度1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：
? 哪几个时刻？如何确定？为何这样定？
? 如何设计表格？? 初识制表四 `用图像表示速度1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图少了什么？? 头脑风暴是折线，还是曲线（拟合）？？四 `用图像表示速度1、图像特点：直观
2、常用作图法
（1）描点作图
（2）据函数关系式作图
3、作图步骤
（1）建系 （2）描点 （3）作图
4、速度－时间图像（v-t graph）手是如何运动的？课件8张PPT。实验一 用打点计时器测速度 物理实验数据的分析与处理1.列表法
直接从仪器上读出未经任何处理的实验测量数据,在记录数据时,把实验数据列成表格形式,便于分析和发现数据的规律.
2.逐差法
3.图象法
图象法处理数据可以直观地反映规律、减小偶然误差带来的影响、可外推某些规律等优点.它不但可以依据已有的规律从图线上来求得要测的物理量,还可以根据图线的形状和变化趋势分析研究物理量之间存在的规律.实验过程1.记录物体运动的时间和位移0660.120.19251.60990.180.31201.62t=0.02 X n测量过程的读数方法实验过程2.测量瞬时速度12DEF?X0.06140.041.53实验过程2.测量瞬时速度12DEF?X1.531.611.341.821.420.10.20.30.40.5实验过程3.绘制纸带运动的速度—时间图象00.10.20.30.40.51.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0启发与联想（1）实验中，你用的是电磁打点计时器还是电火花打点计时器？从原理上考虑，哪一种对实验可能引起较大的误差？为什么？ 电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带上打点。
电火花打点计时器是通过高压放电后将碳末留在纸带上得到点迹。
因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力，而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以电磁打点计时器对实验可能引起较大的误差启发与联想（2）如果纸带上点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示速度较大还是较小？ 点迹密集表示在相等时间间隔内纸带运动的位移较小，根据 ，可知点迹密集的地方表示速度较小。?X1?X2ABCD实验：用打点计时器测速度
一．选择题
1．关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是 （ ）
A．打点计时器应用低压交流电源，交流电频率为50Hz
B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面
C．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源
D．为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺
2．电磁打点计时器或电火花打点计时器都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．加速度 D．平均速度
3．某位同学在使用电磁打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是 （ ）
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
4．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
5．手拖动纸带经过打点计时器（所用交流电的周期是0.02s）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，则下列判断中正确的是 （ ）
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
6．某同学用手水平地拉动纸带，通过打点计时器后，纸带上打下一系列点，这位同学要根据这一系列点，计算纸带运动的平均速度及判断纸带是否做匀速直线运动，则下列操作中正确的是 （ ）
A．首先要查清共有多少个点
B．首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点
C．分别测量出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能看清点间的总长度，用来计算平均速度
D．分别测量出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度，判断是是否是匀速运动
7．打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点 （ ）
A．痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D．点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
二．填空、作图、论述与计算题
8．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1 = 30mm，3与4两点间的距离x2 = 48mm，则小车在0与1两点间平均速度为 m／s。
9．打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间．如果把纸带和运动的物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移，从而了解物体的运动情况．请你用简短的语言描述图示每条纸带记录的物体的运动情况．
10．请同学帮忙测量你跑一百米的速度，大致描绘你自己跑一百米的v-s图象．简要步骤：一名同学在起点发令，每隔10m站一名同学计时．发令后，你起跑的同时其它10名同学一起按表计时，在你跑过计时同学的同时，停表．把记录的数据记入下表，再计算你每跑10m内的平均速度．（分小组讨论一下，你们需要做哪些准备工作？例如同学的分工协作，发令计时的训练等．）
位置（m）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时刻（s）
0
11．某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B点的瞬时速度为多大？
参考答案
四．实验：用打点计时器测速度
1．CD 2．AB 3．D 4．B 5．C 6．BD 7．ABD
8．0.3 m/s
9．(a)，(b)的各点分布较为均匀，是匀速运动，但从点子的疏密程度来看，(b)上的点子较稀疏，所反映的物体运动较快，速度较大．(c)表示物体运动得越来越快，速度在增大，(d)表示物体运动得越来越慢，速度在减小．
10．设记录的时间为t1、t2、……
位置（m）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时刻（s）
0
t1
t2
…
…
…
…
…
…
…
…
算出每段10m所用的时间和每段的平均速度
第几个10m的位移
1
2
3
……
9
10
10m位移内的时间
t1
t2- t1
t3- t2
……
…
…
每段的平均速度
v1
v2
v3
……
…
…
将每段的平均速度作为此段时间中点的瞬时速度，确定每点的坐标，
（），（），（）…… 描点，连线．
11．从A点开始每打五个点取一个计数点，计数点间只有5个间隔，则计数点间运动的总时间为t=0.02×5s=0.1s，每隔0.1s纸带运动的位移分别是2.15cm、2.89cm、3.74cm、4.32cm、5.15cm，说明纸带作加速运动．
A、F间纸带运动的平均速度为
B点的瞬时速度可以用AC、AD、AE或AF段的平均速度表示，其中AC段的平均速度最接近B点瞬时速度．
实验：用打点计时器测速度 练习
1．电磁打点计时器的打点周期取决于 （ B ）
交流电压的高低
交流电的频率
永久磁铁的磁性强弱
振针与复写纸间的距离
2．对纸带上的点迹说法正确的是？（ ABD ）
A、点迹记录了物体运动的时间。
B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C、点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
3．打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ABCDE ）
A：电源电压偏低
B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高
D：复写纸陈旧
E：振动片不在永磁体的中央
4、关于误差，下列说法正确的是（ D ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
5．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 ）
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
6、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能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
7、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ABD ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
8、利用打点计时器打出的纸带（ BCD ）
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
9、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中正确的是（AB ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点痕越密集，说明物体运动越快
D．相邻点痕间的间距越大，说明物体运动的快慢
10、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 （ C ）
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
11．打出的是短线而不是点是什么原因？（ A ）
A．振针距离复写纸的太近 B．振针距离复写纸的太短
C．电源频率太大 D．电源频率太小
12、用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（BC ）
A．1.502 m B．1.6214 m
C．12.40 cm D．4.30 mm
13．使用电磁打点计时器时，纸带应穿过 ，复写纸片应套在 上，并要放在纸带的 面，打点时应 接通电源， 释放纸带。
（限位孔，定位轴，上，先，后）
14．根据右图所示的打点计时器的构造图，指出各主要部件的名称。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧ ⑨ 。
（接线柱，线圈，永磁体，振片，振针，限位孔，定位轴，复写纸，纸带）
15．电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔 秒打一个点，现在使用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，仍然按50Hz时的频率计算，则测出的速度数值将比物体的真实值 。（0．02， 偏大）
1.4 实验 用打点计时器测速度 测试
1 下列关于打点计时器的说法中正确的是 …………（ ）
A．打点计时器使用低压直流电源
B．打点计时器使用低压交流电源
C．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s
D．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1 s
2 使用打点计时器时应注意 …………（ ）
A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带
C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D．使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上
3 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
4 1－4－4所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动 …………………（ ）
A B
C D
图1－4－4
5 某物体的速度一时间图象如图l－4－5所示，则该 物体 （ ）
图l－4－5
A．做往复运动
B．做匀变速直线运动
C．朝某一方向做直线运动
D．以上说法均不正确
6 甲、乙两物体的v－t图象如图l－4－6所示，则……（ ）
图l－4－6
A．甲、乙两物体都做匀速直线运动
B．甲、乙两物体若在同一直线上，就一定会相遇
C．甲的速率大于乙的速率
D．甲、乙两物体即使在同一直线上，也不一定会相遇
7 某物体沿一直线运动，其v－t图象如图1－4－7所示，则下列说法错误的是……………………（ ）
图1－4－7
A．第2 s内和第3 s内速度方向相反
B．第2 s内和第3 s内的速度方向相同
C．第3 s内速度方向发生变化
D．第5 s内速度方向与第1 s内速度方向相反
8 如图1－4－8所示是一条利用打点计时器打出的纸带，求A点的瞬时速度．
图1－4－8
9.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(要求保留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。
1. 答案：BC
2. 答案：BCD
3. 答案：BC
4. 答案：B
5. 答案：A
6. 答案：ACD
7. 答案：AC
8. 解析：根据瞬时速度的计算方法：某点的瞬时速度近似等于极短时间内的平均速度，所以A点的瞬时速度等于B、C两点间的平均速度
vA＝＝＝4 m／s
答案：4 m／s
9.
1.4 实验：用打点计时器测速度 练习
1．电磁打点计时器的打点周期取决于 （ ）
交流电压的高低
交流电的频率
永久磁铁的磁性强弱
振针与复写纸间的距离
2．对纸带上的点迹说法正确的是？（ ）
A、点迹记录了物体运动的时间。
B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C、点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
3．打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ ）
A：电源电压偏低
B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高
D：复写纸陈旧
E：振动片不在永磁体的中央
4、关于误差，下列说法正确的是（ ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
5．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
6、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
7、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
8、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
9、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点痕越密集，说明物体运动越快
D．相邻点痕间的间距越大，说明物体运动的快慢
10、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
11．打出的是短线而不是点是什么原因？（ ）
A．振针距离复写纸的太近 B．振针距离复写纸的太短
C．电源频率太大 D．电源频率太小
12、用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（ ）
A．1.502 m B．1.6214 m
C．12.40 cm D．4.30 mm
13．使用电磁打点计时器时，纸带应穿过 ，复写纸片应套在 上，并要放在纸带的 面，打点时应 接通电源， 释放纸带。
14．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的仪器，电磁打点计时器的工
作电压是 ，电火花计时器的工作电压是 V，其中 实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点。
15．根据右图所示的打点计时器的构造图，指出各主要部件的名称。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧ ⑨ 。
16．电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔 秒打一个点，现在使用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，仍然按50Hz时的频率计算，则测出的速度数值将比物体的真实值 。
参考答案
1、B2、ABD3、ABCDE4、D5、A6、AB7、ABD8、BCD9、AB10、C11、A12、BC
13、限位孔，定位轴，上，先，后14、交流 10V以下 220 电火花计时器 0.02
15、接线柱，线圈，永磁体，振片，振针，限位孔，定位轴，复写纸，纸带16、0．02， 偏大
第4节 实验：用打点计时器测速度
研究物体的运动，就要知道物体运动的位移、时间等，但这样还不能完整地描述运动．生活中，我们还会提出这样的问题：物体在哪个位置运动的更快？如何描述物体在某一位置或某时刻运动的快慢呢？这就要知道物体在某位置的速度，即瞬时速度，为此，本节就要学习一种测量瞬时速度的方法．
一、实验目的
1．练习使用电磁打点计时器或电火花计时器．
2．学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况．
3．利用v－t图象分析实验数据，描述物体的运动．
二、实验原理
1．两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时，都是每隔0.02 s打一次点．
2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式v＝，当Δt很短时，可以认为等于t时刻的瞬时速度．
三、实验步骤
1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，并检查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间．
2．把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上．
3．接通开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹．
4．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，这些点划分出来的间隔数为(n－1)．由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n－1) s.
5．用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x，再利用公式＝计算纸带通过这段位移时的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．
6．在小纸带上标记连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中．
7．根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动是匀速直线运动还是变速直线运动？说出判断的理由．
8．将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移Δx，由于Δt很小，求出Δt内的平均速度，即等于各点的瞬时速度，记入表中．
四、注意事项
1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源．
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．
3．使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带．
4．手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集．
5．复写纸不要装反，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．
6．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．
五、实验数据处理
1．根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度．
(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．
(2)根据v＝，求出任意两点间的平均速度，这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离，Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度．
2．粗略计算瞬时速度
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，如图1－4－2所示，vE≈DG或vE≈DF.
图1－4－2
说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用v＝公式来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．
六、利用v－t图象分析物体的运动
1．v－t图象
用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图1－4－3所示的v－t图象．
图1－4－3
图1－4－4
2．v－t图象的意义
v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹．
3．匀速直线运动的v－t图象
(1)匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图1－4－4所示，直线a、b分别表示va＝4 m/s，vb＝8 m/s.
1－4－5
(2)从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图1－4－5中画斜线的部分．
七、利用现代科技测速度的方法
1．借助传感器用计算机测速度．详见课本．
2．借助数字计时器和气垫导轨测速度．详见课本．
这样测得的速度也不是瞬时速度，应是遮光条在遮光这段时间内滑块的平均速度．
3．利用频闪照相分析计算物体的运动．
研究物体的运动规律，除用打点计时器外，还可以用频闪照相，在暗室里放上照相机，让快门一直打开，旁边用频闪灯照相，因为频闪灯每隔相同时间瞬间闪光一次，在照相底片上就留下物体的一系列像，研究物体在不同闪光时刻成的像，就能了解物体的运动规律．
因为频闪照相能记录物体在不同时刻的位置，所以也和打点计时器一样能分析研究物体
的运动规律.
.
一、利用纸带判断物体的运动情况
例1 关于打点计时器打出的纸带，下列叙述中正确的是( )
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
解析 打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz)，相邻两点间的时间间隔相等，如果纸带匀速运动，点迹均匀；如果纸带加速运动，点迹变稀；如果纸带减速运动，点迹变密．
答案 ABD
(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象．
(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况．
(3)若点与点之间的距离相等，就可判断物体做匀速运动，若点与点间距越来越大，则物体做加速运动，反之做减速运动.
二、平均速度和瞬时速度的计算
例2 图1－4－8是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0.02 s，纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体：
(1)在AC这段时间内的平均速度；
(2)在B点的瞬时速度．
图1－4－8
解析 (1)根据平均速度的定义，AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时间的比值．位移的大小可以从刻度尺上直接读出：x＝4.00 cm，A到C共10个点，9个时间间隔，所以A到C所用的时间t＝0.02 s×9＝0.18 s，所以AC这段时间内的平均速度＝＝＝0.22 m/s；
(2)根据公式vB＝来计算B点的瞬时速度．为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢，我们尽量在靠近B点的地方取得数据，例如取靠近B点的左右两个点，左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm，右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm，那么Δx＝2.65 cm－1.77 cm＝0.88 cm，两点间相隔的时间为Δt＝0.02 s×2＝0.04 s，所以B点的瞬时速度vB＝＝＝0.22 m/s.
答案 (1)0.22 m/s (2)0.22 m/s
三、速度—时间图象的理解
图1－4－9
例3 如图1－4－9所示为某物体的v－t图象，试说明该物体的运动情况．
解析 0～4 s物体做加速运动，末速度为12 m/s；
4～6 s物体做减速运动，末速度为0；
6～7 s物体做反向加速运动，末速度大小为4 m/s；
7～8 s物体做反向减速运动，末速度为0.
答案 见解析
1.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是( )
A．点迹密集的地方物体运动的速度较大
B．点迹密集的地方物体运动的速度较小
C．点迹不均匀说明物体做变速运动
D．点迹不均匀说明打点计时器有故障
答案 BC
2．在下列四个图象中，表示匀速直线运动的是( )
答案 BC
解析 在v-t图象中表示匀速直线运动的图线是平行于t轴的一条直线；在x-t图象中表示匀速直线运动的图线是过原点的直线，故选项B、C项正确．
3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A．时间间隔 B．位移 C．速率 D．平均速度
答案 AB
解析 因为打点计时器每隔0.02 s打一次点，根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔，故A正确；由刻度尺可直接测量出两点间距离即位移大小，故B正确；速率和平均速度可通过上述A、B项，再进行计算方可求得，因此C、D项错．
4．接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的时间顺序是( )
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
答案 A
解析 按照操作顺序，必须先接通电源，让计时器工作稳定后再释放纸带，所以只有A正确．
5．下列说法中正确的是( )
A．电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样
B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样
C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的
D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s
答案 ACD
6．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( )
A．T＝0.02 s，t＝NT B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T
C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T D．T＝0.05 s，t＝NT
答案 C
7．某同学在练习使用打点计时器时，得到了如图1－4－10所示的纸带，从O点开始，每隔0.1 s取一个测量点．测得OA＝3.20 cm，AB＝3.90 cm，BC＝5.86 cm，CD＝7.58 cm，DE＝9.72 cm.
图1－4－10
则可判断纸带的运动是________．
D段上的平均速度为________．
→D段上的平均速度为________．
答案 变速运动 51.35 cm/s
8．练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下：
A．把打点计时器固定在带有定滑轮的长木板上，把复写纸套在定位轴上，让连接小车的纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面
B．把打点计时器接在10 V以下的直流电源上
C．拉动纸带后，再接通电源
D．取下纸带，以纸带上起始点为O，依次在每个点上标出1、2、3、…，用刻度尺分别量出两点间的距离，比较是否相等，判断是什么性质的运动
试纠正以上步骤中错误之处．
答案 A中应将计时器固定在没有定滑轮的一端；B交流电源上，C先接通电源再拉动纸带；D从能够看清的点开始．
题型1 应用纸带计算平均速度和瞬时速度
例1 一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时，从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带，如图1－4－1所示．纸带上有六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点没有画出，所用交流电的频率为50 Hz，相邻计数点之间的距离已标在图中，单位是厘米．
图1－4－1
(1)计算0～6点之间的平均速度；
(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少？
答案 (1)0.68 m/s (2)0.83 m/s
解析 (1)0到6点间的平均速度为：
v＝
＝×10－2 m/s
＝0.676 m/s≈0.68 m/s
(2)当打点计时器打第4个点时，小车的瞬时速度应当最接近于3～5点间的平均速度，则
v4＝＝×10－2 m/s
＝0.834 m/s≈0.83 m/s
拓展探究 上例中若电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz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值是偏大还是偏小？
答案 偏大
解析 当交流电的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，当交流电的频率低于50 Hz时，打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s，即t时间内的位移我们用0.02 s的位移计算(＝)，因此测出的速度将比真实值偏大．
该题考查学生应用“极限”的思想求物体的瞬时速度的能力，其平均速度可由v＝求出，求瞬时速度时，应当取包含该点的尽可能短的时间间隔，由平均速度代替瞬时速度.
题型2 实验数据的处理
例2 汽车沿平直公路行驶，小明坐在驾驶员旁边注视速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示：
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/(km·h－1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
根据小明的记录内容，试完成下列问题：
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：在0～15 s内，汽车的速度在变化，时间每经过5 s速度增大________km/h；在15～30 s内汽车速度不变，速度大小为________km/h；在30～45 s内汽车速度在变化，每5 s速度减小______km/h.
(2)请根据表格中的数据，画出对应的v－t图象．
(3)如果认为在0～15 s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？
答案 (1)10 50 15 (2)见解析 (3)能 35 km/h
解析 根据小明记录的各个时刻的速度，首先在速度—时间坐标系中描出对应点，连接各点得到速度图象．
(1)分析小明记录的数据不难得出答案为：10；50；15.
(2)描点画图后，v－t图象如右图所示．
(3)能，35 km/h
1．画物理图象的原则是准确、清楚、布局合理、使用方便．
2．应恰当选取坐标轴的分度．
3．要有足够多的描点数目．
4．所画图线应尽可能穿过较多的描点.
题型3 v－t图象的理解和应用
图1－4－2
例3 在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩过蹦床，如图1－4－2所示，是一名同学某次从蹦床跳起后的v－t图象，已知t2＝2t1，结合你的体会和经历，分析下列问题：
(1)他的速度大小是如何变化的？
(2)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？
(3)从图象中可以看出，是选上升过程的速度方向为正方向，还是选下降过程的速度方向为正方向？
(4)他在t2时刻回到蹦床上了吗？
答案 见解析
解析 (1)在0～t1时间内速度由v0逐渐减小到零，在t1～t2时间内速度由零增大到v0.
(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程，所对应的时间为0～t1；速度由零增大到v0的过程是下降过程，所对应的时间为t1～t2.
(3)从图象中可以看出，上升过程速度为正，下降过程速度为负，因此，是选定上升过程的速度方向为正方向．
(4)由于上升过程与下降过程是对称的，故t2时刻刚好回落到蹦床上．
v－t图象中反映的物理量有：
(1)某一时刻瞬时速度的大小，可以从图象上直接读出；
(2)速度的方向，选v轴中的正方向为正方向，如果速度为负值则说明运动的方向跟选择的正方向相反．
(3)匀速直线运动的图象是一条平行于t轴的直线．
(4)从匀速直线运动的速度—时间图象中不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，据位移公式x＝vt，在速度图象中位移就对应着边长分别为v和t的矩形的面积.
1.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
答案 BC
2．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是( )
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D．点在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况
答案 ABD
解析 打点计时器打下的点记录了物体的位置，而点的个数又记录了物体运动的时间，点间的距离记录了物体运动的位移，故可反映物体的运动情况．
3．一物体做直线运动的图象如图1－4－3所示，则该物体( )
图1－4－3
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
答案 A
解析 根据图象可知，物体速度先增大后减小，即先做加速运动，后做减速运动．由于图线在时间轴上方，速度方向都为正，方向相同，故选A正确．
4．某物体的运动规律如图1－4－4所示，下列说法中正确的是( )
图1－4－4
A．物体在第1 s末运动方向发生变化
B．第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的
C．物体在第2 s内返回出发点，向反方向运动
D．在这7 s内物体的位置始终不会为负值
答案 D
解析 物体在第1 s末运动方向没有发生变化，A错；第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的，B错；物体在第2 s内位移变大，向正方向运动，C错；物体做的是往复运动，故物体的位置始终不会为负值，D项正确．
5．如图1－4－5所示为甲、乙两质点的v－t图象，对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是( )
图1－4－5
A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反
B．质点甲、乙的速度相同
C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同
D．质点甲、乙之间的距离一定越来越大
答案 A
解析 速度、位移都是矢量，其正负表示与选取正方向的关系，两个矢量相同，必须大小和方向都相同；由于题目没有指明甲、乙两质点的初始位置，所以只根据甲、乙的速度反向，不能判断其具体的运动关系，它们有可能相向运动，也可能是反向运动．
图1－4－6
6．在图1－4－6所示的v－t图中，A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动，运动规律用A、B两图线表示，下述叙述正确的是( )
A．t＝1 s时，B质点运动方向发生改变
B．t＝2 s时，A、B两质点间距离一定等于2 m
C．A、B同时从静止出发，朝相反的方向运动
D．在t＝4 s时，A、B相遇
答案 BC
解析 质点的运动方向发生改变，即速度的正负发生变化，显然是在t＝2 s时B质点改变运动方向，选项A错误；t＝2 s时，质点A的位移是1 m，质点B的位移是－1 m，两质点间距离一定等于2 m，选项B正确；由题图可知，t＝0时，A、B两者v＝0，此后2 s内，vA>0，vB<0，故选项C正确；t＝4 s时，两者速度相等，并非位移相等(相遇)，选项D错误．
7．使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：
A．把电火花计时器固定在桌子上
B．安装好纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通220 V交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
这些步骤正确的排列顺序为________．
答案 ABDEC
8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况．在这一实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有：
(1)________________________________；
(2)________________________________．
A．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，放开纸带，再接通电源．
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路．
C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．
D．取下纸带．
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上．
________________________________________________________________________
答案 (1)A中应先接通电源，再释放纸带 (2)D中取下纸带前应先断开电源 顺序为：BECAD
9．用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度．如图1－4－7所示，滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小．
图1－4－7
答案 0.10 m/s 0.27 m/s
解析 滑块通过光电门的时间极短，可以用短程内的平均速度来表示该点的瞬时速度．由平均速度的定义可计算，滑块通过第一个光电门时的瞬时速度v1＝＝＝0.10 m/s；滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v2＝＝＝0.27 m/s.
10．如图1－4－8所示，甲、乙两图象分别是某个运动质点的x－t图象和v－t图象，试说明在两图象中的OA、AB、BC、CD、DE各个阶段表示质点分别做什么运动？
图1－4－8
答案 见解析
解析 题图甲是位移图象，各段表示的运动情况如下：OA段表示质点从原点出发向正方向做匀速直线运动；AB段表示质点静止在某一位置处；BC段表示质点沿负方向做匀速直线运动又回到了出发点；CD段表示质点继续沿负方向做匀速直线运动，位移为负值；DE段表示质点沿正方向做匀速运动，最终又回到了出发点．
题图乙是速度图象，各段表示的运动情况如下：OA段速度增大，质点做初速度为零的加速直线运动；AB段表示质点做匀速直线运动；BC段表示质点仍向前运动，速度逐渐减小直至零，是减速直线运动；CD段表示质点沿负方向做加速直线运动，负值表示速度的方向；DE段表示质点仍然沿负方向运动，速度逐渐减小，最终减为零．
第四节 实验：用打点计时器测速度
自学导引：
两种计时器的原理与区别：
电火花计时器
电磁打点计时器
实验步骤
(课堂训练)
出示例题：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
数据处理
1）用简短的语言描述图1·4—3所示每条纸带记录的物体的运动情况
2）用打点计时器测量瞬时速度
3） 用图象表示速度（v---t图像）
在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示 ，根据表中各时刻的 ．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，用 将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象
v----t图象的意义：直观地反映了 随时间的变化，不是物体运动的轨迹。
v----t图象求位移：
练习：分析下图的运动特点
误差分析
偶然误差和系统误差
注意事项：
六、当堂巩固
1. 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明 ( )
A 运动物体在一段时间内的位移
B 运动物体在一段时间内的运动快慢
C 运动物体在某时刻的位置
D 运动物体的运动性质
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是 ( )
A 点子密集的地方物体的运动速度比较大
B 点子密集的地方物体的运动速度比较小
C 点子不均匀说明物体在做变速运动
D 点子不均匀说明打点计时器有故障
3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时 ( )
A 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断
B 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C 必须通过计算全程的平均速度来计算
D可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断
4.如图所示，测匀变速直线运动实验中打点计时器打出的纸带，相邻计数点间还有两个点未画出（电源频率50Hz），由图可知纸带上BD间的平均速度为： m/s,CE间的平均速度 ；D点瞬时速度vD= ,;C点瞬时速度Vc=
七、作业
§1.4 实验：用打点计时器测速度
【学习目标 细解考纲】
1．学会使用打点计时器，能根据纸带研究物体的运动情况。
2．能根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度。
3．能够根据纸带粗略测量物体的瞬时速度。
4．认识 v-t 图象，能根据图象分析物体运动情况。
5．了解误差和有效数字。
【知识梳理 双基再现】
仪器构造
（1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：
1、 2、 3、 4、 5、
6、 7、 8、 9、
（2）下图为电火花计时器的构造图
2．仪器原理
电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生 的仪器，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50 Hz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，如果纸带运动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点，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，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较 ，实验误差也就比较 。
3．速度时间图象（v-t 图象） 用来描述 随 变化关系的图象。
4．偶然误差是指由 因素造成的，用 的方法可以减小偶然误差。
系统误差是由 、 造成的，特点是多次重复测量的结果总是 真实值，呈现单一倾向。
5．相对误差等于 。
6．有效数字是指带有一位 的近似数字。
【小试身手 轻松过关】
1．关于误差，下列说法正确的是（ ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
2．用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（ ）
A．1.502 m B．1.6214 m C．12.40 cm D．4.30 mm
3．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
4．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的仪器，电磁打点计时器的工
作电压是 ，电火花计时器的工作电压是 V，其中 实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点。
【基础训练 锋芒初显】
5．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
6．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
7．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
【举一反三 能力拓展】
8．如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是（ ）
A．质点始终向同一方向运动
B．在运动过程中，质点运动方向发生变化
C．前2 s内做加速直线运动
D．后2 s内做减速直线运动
9.如图所示是一个物体的 v-t 图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的？
（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
（2）运动的方向是否变化？
（3）速度的大小是否变化？怎样变化？
【名师小结 感悟反思】
打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内位移的仪器，分为电磁打点计时器和电火花计时器，工作电压分别为10 V以下和220 V，均为交流电，打点间隔0.02 s。
利用v-t图象可以读出初速度和运动方向，可以判断出物体的运动情况。
实验：用打点计时器测速度
【教学目标】：
(一)知识目标：
1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2、会安装并使用打点计时器。
3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
4、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。
(二)能力目标：
1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．
2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法．
3．通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用．
4．体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．
(三)德育目标：
1、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。
2、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
【教学重点】：
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。
【教学难点】：
1、对纸带数据的处理。
2、画图象的方法。
【教学方法】：探究、讲授、讨论
【教学用具】：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸
【教学过程】：
（一）引入
测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的．我们现在只研究直线运动的速度的测量问题．今天,我们来学习测量速度的一种方法
(二)新课教学：
1、打点计时器的认识(展示实物)
提出问题:1、打点计时器分为几种,结构上有什么不同?
2、他们在工作要求上,有什么不同?
3 他们是怎么工作的?
学生活动:看课本,观察实验仪器,四个人一组进行讨论.
提问学生并总结:
1电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4 V～6 V．当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点．当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中．由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化局期一致，即为0.02s．位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。
2电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。
学生思考:1、电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么?
答案:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0．02s.这个值正好是电源频率的倒数。
2、从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小?
答案：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些．
2、练习使用打点计时器
提出问题：
1、使用打点计时器，应该按照怎么样的步骤？
2、纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据?
学生活动:看课本 ,四个人一组进行讨论.
提问并总结：
1、使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种，一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带．学生实验时可采用这一方法．另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重．墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用．用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后应立即切断电源．
2、两点之间的时间为0.02秒，n个点之间的时间为0．02*（n-1）
3、用打点计时器测量瞬时速度
提出问题: 根据前面所学的瞬时速度的理论，引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度?
学生活动: 讨论怎样获取数据，怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。
提问总结: 为了测量打点计时器在打出某个点时纸带运动的瞬时速度，可以测量包括该点在内的两点间的平均速度，用来代替瞬时速度。这两点离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。然而，两点距离过小则测量误差增大，须根据实际情况选取这两个点。
胜一筹 4、用图象表示速度
提出问题:1那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?
2 对描出的点应该怎么样进行处理才能得到我们所要的图像?
学生活动:四个人一起看书进行讨论.
提问并总结:.在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．
学生思考: 百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化，你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10．57s，按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图.
百米赛跑时运动员的速度是有变化的，运动员从静止开始，速度很快增大，冲刺阶段的速度达到最大。没有受过训练的同学跑百米，他在起始阶段速度增大的过程要长些，最大速度也比不过运动员，到终点时速度还可能有下降趋势，v－t图象的形状是不同的。
(三)巩固练习
1 当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（ ）
A. 点迹记录了物体运动的时间
B. 点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C. 纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D. 纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
解析 打点计时器每隔一定的时间（当电源频率为50Hz时，打点的时间间隔为0.02s）打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状。正确选项为A、B、D。
2 通过打点计时器得到的一条打点纸带上，如果点子的分布不均匀，那么是点子密集的地方纸带运动速度比较大，还是点子稀疏的地方纸带运动速度比较大？为什么？
解析 打点计时器打点的时间间隔△t保持不变，点子稀疏的地方△x大，从而纸带的运动速度比较大。
3 某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点，测得距离AB=11.0mm, AC=26.5mm, AD=40.0mm, AE=48.1mm, AF=62.5mm。通过计算说明在打A、F点的时间间隔内，纸带是否做匀速直线运动。如果是，则求速度；如果不是，则求平均速度。已知打点时间间隔为0.02s。
解析 AB=11.0mm, BC=AC－AB=15.5mm, CD=AD－AC=13.5mm, DE=AE－AD=8.1mm, EF=AF－AE=14.4mm, 各段距离不等，说明在打A、F点的时间间隔内，纸带不是做匀速直线运动。m/s=0.625m/s。
4 如图1－23为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点。根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？
解析 AD段的平均速度
??cm/s=231.25cm/s。
当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度，故B点的瞬时速度
cm/s=212.50cm/s。
无法算出OD段的平均速度，因为不知道O、D间有多少个点，因而不知道OD段的时间间隔。
5 使用打点计时器时，如果发现纸带上打出的点不清晰，那么可能是什么原因？如何采取措施？
解析 点迹不清的原因及应采取的措施主要有：
（1）复写纸使用过久，可调整复写纸位置，或更换复写纸；
（2）电源电压过低，导致打点太轻，可适当提高电源电压；
（3）振针位置偏高，同样会导致打点太轻，可适当调低振针。
6 图1－24是两个匀速直线运动的位移图象。哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大？
解析 直线②比较陡，其斜率大，故直线②所表示的运动的速度大。以v1、v2分别表示直线①、直线②所表示的运动的速度，则m/s=1m/s, m/s=2m/s。
(四)小结：略
(五)作业：课本第2,3,4题
(六)板书设计：
§1.4 实验：用打点计时器测速度
1．电磁打点计时器：靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点
2．电火花计时器：靠产生电火花放电蒸发墨粉打点
3．计时器的使用：注童使用方法和领悟注童事项
4．测量瞬时速度：用包含某点在内的一段时间内的平均建度粗略表示该点的瞬时速度
5．速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象．
1.4 实验：用打点计时器测速度
一、教学目标
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。
4.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
5.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
二、教学重点与难点
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.画图象的方法。
三、教学方法
实验探究式教学方法
四、教学设计
（一）新课内容
1.打点计时器的认识
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?
(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?
(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。
(5)复写纸放在纸带上边还是下边?
(6)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?
2.练习使用打点计时器
指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。
选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。
(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)
(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?
(4)如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
3.用打点计时器测量瞬时速度
(1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一点的瞬时速度?
(2)能否把该点的速度表示的更准确一点?
(3)如果想每隔0.1s测一次速度,应怎么办?
(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。
(5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。
(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。
(7)引导学生分析表格中速度的变化情况。
4.用图象表示速度
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。
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。
教师提出下列问题:
(1)图象上每一点的意义是什么?
(表示该时刻物体的瞬时速度)
(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?
(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)
(3)把这些点连接起来,是什么形状?
(是折线。因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来)
（三）典型例题
【例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．加速度 D．平均速度
解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。
用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。
从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。
答案：AB
【例2】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔0.02 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小?为什么?
解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于0.02 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用0.02 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．
点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．
【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．
图1－4－4
解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝0.3 s，平均速度v＝s／t＝0.17 m／s．
点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．
【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、
6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．
解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出．0和6两个点的瞬时速度不便求出．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s．即:v1=0.195m/s,v2=0.40m/s,v3=0. 51m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。
(2) 以O点为坐标原点建立直角坐标系．
横坐标：表示时间 纵坐标：表示速度
根据第一问计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到图象如图1－4－6所示．
图1－4－5
图1－4－6
（四）课堂训练
1.图1—4—7为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器出的毛病是…………( )
A.打点计时器接在直流电源上 B.电源电压不够大
C.电源频率不够大 D.振针压得过紧
2.甲、乙两物体的v－t图象如图l－4－8所示，则 ………（ ）
A．甲、乙两物体都做匀速直线运动
B．甲、乙两物体若在同一直线上，就一定会相遇
C．甲的速率大于乙的速率
D．甲、乙两物体即使在同一直线上，也不一定会相遇
3.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，
让重锤自由下落，打出的一条纸带如图1—4—9所示，图中直尺的
单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D……依
次表示点O以后连续的各点。已知打点计时器每隔T=0.02 s打一个点。
（1）打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____________进行计算，式中各量的意义是________________________________________________
（2）用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=____________m/s
5 在“用打点计时器测速度”的实验中，某次实验中的纸带如图1－4－10所示，取O为起点位置，每隔5个间隔为一个计数点，实验使用的电源是50 Hz的低压交流电源，其中OA＝0.60 cm，OB＝2.40 cm，OD＝9.60 cm．则OC距离是________cm，在B计数点处的瞬时速度v8＝________m／s．（图中单位为cm）
五、跟踪练习
1.下列关于使用打点计时器的说法，其中正确的是………………（ ）
A.不要在未放纸带时通电打点，每次打点完毕，应及时切断电源，切忌长时间通电使用
B.每打完一条纸带，要将复写纸调整一下，确保下一次打点清晰
C.若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振动稳定
D.若打出的点带尾巴或双点，则是由于打点针太长所造成的，应适当调节打点针的长度
2.利用打点计时器打出的纸带可求出……………………（ ）
A.能准确求出某点的瞬时速度
B.能粗略地求出某点的瞬时速度
C.能准确求出某位移内的平均速度
D.可利用某时段的平均速度代表某点的瞬时速度
3.下列关于打点计时器的说法中正确的是 …………………………（ ）
A．打点计时器使用低压直流电源
B．打点计时器使用低压交流电源
C．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s
D．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1 s
4.使用打点计时器时应注意 ………………………………………（ ）
A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带
C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D．使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上
5.甲和乙两个物体在同一直线上运动, 它们的v－t图像分别如图1—4—11中的a和b所示. 在t1时刻…………………………………………( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C. 甲的速度比乙的速度大
D. 乙的速度比甲的速度大
6.如图1－4－12所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动 ……………………………（ ）
A B
C D
图1－4－12
7.电磁打点计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为________伏，实验室使用我国民用电时，每隔________秒打一次点，如果每打5个取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为________秒。
8.如图1－4－13所示是一条利用打点计时器打出的纸带，求A点的瞬时速度．
图1－4－13
9.如图1－4－14所示是用纸带拖动小车用打点计时器测定速度打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1 s．试求：打点计时器打下B、C、D各点时小车的即时速度．
图1－4－14
10.（2001上海）利用打点计时器研究一个约1. 4高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘
在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图1—4—15所示，数据如表格所示。纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。
（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的V-t图线。
（2）AK段的平均速度为 m/s。
六、课堂训练及跟踪练习答案
课堂训练参考答案:
1.CD;2.ACD;3.(1)，FH表示F、H两点间的距离,vG= 1.30 m/s;4. 6.00,0.54。
跟踪练习参考答案:
1.ABCD;2.BCD;3.BC;4.BCD;5.AD;6.B;7.低压交流，4～6,0.02秒，0.1;8.4m/s;
9.vB=0.26m/s,vC=0.30m/s,vD=0.34m/s;10.（1）如图1—4—16所示,(2)VAK=1.39m/s。
第四节 实验:用打点计时器测速度
三维目标
知识与技能
了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)
会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度
明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象
过程与方法
通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用
体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑
经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动
情感态度价值观
感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识
经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘
体验用图象方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识
培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
教学重点
学会使用打点计时器
能根据纸带计算物体运动的瞬时速度
会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息
教学难点
处理纸带的方法,用描点法画图象的能力
教具准备
打点计时器, 学生电源, 导线, 纸带, 刻度尺, 小车细线及钩码, 坐标纸
课时安排
2课时
教学设计
[新课导入]
测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在不断变化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢?
课堂活动
请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.
思考1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?
2. 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响?
学生讨论:
师总结:彩笔打出的点可以记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度.原因在哪?
生:原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了.
新课教学
师:我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器.
一 电磁打点计时器
布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.
师总结:电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为4—6V.当电源频率为50Hz时, 打点计时器每隔0.02s打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为0.02s.如果纸带运动振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点.
思考:电磁打点计时器用低压交流电源工作,能不能用直流电源呢,为什么?
师总结:电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变来改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致.若使用50Hz的交流电打点周期正好是频率的倒数为0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!
二 电火花打点计时器
布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.
师总结:电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用.与电磁打点计时器不同的是:电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电.使用时将电源插头直接插在交流220V插座内就可以了.点火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是50Hz时,电火花打点计时器也每隔0.02s打一个点.实验是纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本.
思考1:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?
学生讨论:
师总结:电磁打点计时器使用时阻力较大:阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦.而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力来自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小.同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠.
思考2: 打点计时器能记录哪些信息?
生:时间(时间间隔)和位移
三 练习使用打点计时器
学生自主阅读教材中的实验步骤提示:教师指导学生练习使用打点计时器并引导学生思考下列问题:
问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?
师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.
问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?
师总结: 1.可能是复写纸该换新的了
2.可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置
3.可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置
4.可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止
5.可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.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?
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
问题5.处理纸带时从某个能看清楚的点开始,往后数出n个点,这些点之间的时间间隔应该怎样确定?
师总结:每2个相邻的点之间的时间间隔是0.02s,n个点之间的时间间隔为(n-1)倍的0.02s
问题6.怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
师总结:测出两个点的距离,数出两个点之间有n段时间间隔,则.在用公式
即可计算出平均速度
四 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来粗略的代替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计算出的瞬时速度就越精确.
如图:要计算E点的瞬时速度可以用D---E的平均速度来替代,也可以用E—F的平均速度来替代,还可以用D—F的平均速度来替代.这三种方法中D—F包含E点切比较靠近E点,所以用D—F的平均速度来替代E点的瞬时速度是最精确的!
可以用同样的方法计算出图中各点的瞬时速度填入课本24页的表2中,从表中列出的点我们可以粗略的了解纸带的运动情况.
五 用图象表示速度
在表2中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想知道纸带的速度变化规律我们还要借助于图象怎样用图象来表示物体的运动速度呢?
学生讨论:
师总结:在坐标纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体的运动速度,用横坐标表示时间,根据表2中各个时刻的速度,将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度---时间图象(v---t图象),简称速度图象.
学生实际操作:
思考:我们从根据实际测量数据所描出的点的走向可以大致看出纸带的速度变化规律.在把点连成线的时候我们是用折线来连还是用光滑的曲线来连呢?
学生讨论:
师总结:速度的变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来”拟合”这些点应该更符合实际情况.
小结
电磁打点计时器和电火花打点计时器都是记录物体在一定时间间隔内位移的仪器.v—t图象:
表示做运动的物体的速度随时间变化的规律.
板书设计
4 用打点计时器测速度
电磁打点计时器
靠电磁感应带动振针振动通过复写纸打点
电火花打点计时器
靠产生的电火花放电蒸发墨粉打点
打点计时器的使用
注意使用方法和领悟注意事项
测量瞬时速度
用包含某点的一段时间的平均速度来粗略表示该点的瞬时速度
速度—时间图象
以时间为横坐标,速度为纵坐标,描点连线作出的平滑图象
布置作业
课本第26---27页”问题与练习”
补充练习
1. 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明 ( )
A 运动物体在一段时间内的位移
B 运动物体在一段时间内的运动快慢
C 运动物体在某时刻的位置
D 运动物体的运动性质
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是 ( )
A 点子密集的地方物体的运动速度比较大
B 点子密集的地方物体的运动速度比较小
C 点子不均匀说明物体在做变速运动
D 点子不均匀说明打点计时器有故障
3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时 ( )
A 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断
B 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C 必须通过计算全程的平均速度来计算
D可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断
参考答案
1.ABCD 2.BC 3.D
实验：用打点计时器测速度 教学设计
【教材分析】?
打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。
? 【教学目标】
? 一、知识与技能
? （1）会使用打点计时器；
? （2）会用点计时器测瞬时速度；
? （3）理解速度──时间图象。
? 二、过程与方法
? （1）培养学生良好实验习惯，体会实验在物理学发展中的作用；
? （2）感受计时器的发展历程；
? （3）了解极限思想在处理模型和实际中的作用。
三、情感态度与价值观
? 通过对平均速度和瞬时速度的理解，让学生感受物理逻辑之美；通过实验培养学生的合作、善于交流、勇与修正自己错误的意识。
? 【教学内容】
? 1．打点计时器的使用，使学生明确为什么引入打点计时器、打点计时器的优越性，感受计时器的发展历程。
2．从极限和微分的角度理解平均速度和瞬时速度的关系，同一现象多角度多方位观察。
? 3．V－t图像的获得和理解，以及在反映物理量和处理实验数据的优越性，能将图像和实际运动情况一一对应。
? 【教学过程】
? 一、打点计时器
? 1．打点计时器的引入
? 问：同学们能说一下你知道有哪些计时仪器吗？
? 学生回答，相互补充。肯定学生的回答，同时指出人类对计时的研究经过了漫长的过程。进行情感态度价值观的教育。展示：古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟、视频片段007用脉波，结合对车速的估计和身体倾斜方向估测被绑架后方位，渗透打点计时器的原理。
?
?
? 7000多年前人类发明日晷，约5000多年前，古希腊人发明最早的计时工具──滴漏。公元前1500年，中国人修改这个装置，使它变成了水漏的形状。到了13世纪末，意大利米兰的工程师率先在一个塔楼里建造了世界上最早的机械打钟。1656年，荷兰物理学家惠更斯造出了世界上第一个有摆的钟（很精确）。1820年，瑞士研制出第一个可将秒分离出来、又可随时停下来的钟。而世界上最早的手表是于1790年在日内瓦制成的，但是并不完整，直到1902年，第一只机械手表才终于问世，1946年美国物理学家利比首创了原子钟的原理。两年之后，在华盛顿国家标准局诞生了第一台原子钟。原子钟靠计算铯原子或者氨原子的天然振动来计时，准确性相当高，300年中的误差不到1秒。也许我们目前还不能预见到今后计时工具的发展状况，就象从前的人类想象不到原子钟一样。但我们可以肯定地说，随着人类的进步，计时工具也一定会不断革新发展，因为不论到什么时候，人类都需要了解时间，需要了解时间的流逝。
? 我这有两个秒表，请三位同学上来共同做一个实验测平均速度，一个同学用手握隹直尺自由落体（短时间），另两位同学分别用秒表计时，计算平均速度对比展示。
?
? 问：谁能说一下造成结果差别很大的原因是什么？
? 同学回答总结：精确度小，人反应有快慢。
? 为了解决这个问题，我们引入一个新的计时仪器──打点计时器。
? 2．原理及构造（动画演示）从初中学生熟悉的电磁铁介绍其工作原理。
? 3．打点计时器的使用
? 学生分组实验，指导学生实验，同时分别选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性的纸带，用展台展示。
? 问：造成这些情况的原因可能是哪些？
? 学生思考讨论总结回答。
? 问：纸带都记录和反映了什么信息？
? 学生回答老师总结：记录运动的时间和相应位移，反映物体的运动的快慢。
? 问：你能总结一下使用打点计时器应注意哪些事项吗？
? 学生回答、相互补充总结：低压交流电源、纸带和复写纸的顺序等。
? 问：我们能否根据纸带求出物体运动的速度？试计算。
? 二、平均速度和瞬时速度
? 问：同学们计算出的速度是平均速度还是瞬时速度？能否计算打某点的瞬时速度？
?
? 结合以下三个提示理解平均速度和瞬时速度的关系：
? A．匀速运动中平均速度和瞬时速度相等。
B．盆中的水面是平的而海平面是弯曲的。
? C．教材第二十三页第一段及旁批
? 问：你是怎样理解平均速度和瞬时速度关系的？
? 学生回答，老师进一步解释极限思想（例如可认为人的身高在一天内是不变的），渗透学习物理模型的意义。
? 问：请同学们根据你的理解，求出连续8个点的瞬时速度，填入表格中。
时刻
?
?
?
?
?
?
?
?
速度
?
?
?
?
?
?
?
?
? 三、v—t图像
? 如果我们以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将表格中的数据填入坐标纸上，参照教材第二十四页第二段，处理这些点。
?
? 问：同学们能从v—t图像得到哪些信息？
? 学生讨论总结：能直观反映物体运动速度与时间的变化关系，能反映物体运动的方向。让学生体会图象在反映两物理量时的直观性。渐渐培养学生从图象获取信息的能力。
【板书设计】
一、打点计时器
1．打点计时器的引入
2．原理及构造
? 3．打点计时器的使用
二、平均速度和瞬时速度
三、v—t图像
1.4 实验：用打点计时器测速度
三维目标：
知识与技能
1、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
2、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验的速度—时间图象。
过程与方法
1、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
2、通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
3、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。
情感、态度与价值观
1、感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。
2、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。
3、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
教学重点：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。
教学难点：1、对纸带数据的处理。
2、画图象的方法。
教学过程：
一、明白实验器材和注意事项。
实验器材：电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。
注意事项：
（1）电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源；电火花计时器要使用220V交流电源。
（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。
（3）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。
（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。
二、学生动手练习使用打点计时器，打出几条纸带，讨论怎样获取数据，并用列表格的形式把数据列出。
思考：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
三、从纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。
1、在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。
2、根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。要明确所求的是哪两点之间的平均速度。
四、粗略计算瞬时速度。
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：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是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。
五、v-t图象与其画法
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。
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。
六、实例探究
1、打点计时器及应用
［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（ ）
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
解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。
B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。
C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。
D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。
答案：D
2、打点计时器直接测量的量
［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（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。
用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。
从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。
答案：AB
［例3］ 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为 m／s。
解析：0～1两点间的平均速度m/s
