高中物理必修一学案打点计时器

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1、《必修》专题四记录物体的运动信息一、知识回顾1•打点计时器打点计时器是i种记录物体运动的和信息的仪器。打在纸带上的点,记录了纸带的运动信息，如果把纸带和物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同吋刻的位置。(1)电磁打点计吋器：它是利用电磁感应原理打点计时的--种仪器。当接通低压电源时，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，如果纸袋运动，振针就在纸带上打出一系列点。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的吋间间隔为0.02s。(2)电火花打点计时器：它时利用火花放

2、电在纸带上打出点迹的计时仪器。当通电交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为0.02so电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力，比电磁打点计时器实验误差2.使用打点计时器时应该注意以下问题：(1)电源的电压要符合要求，电磁打点计时器应使用交流电源；电火花计时器使用交流电源。（2）使用电火花打点计时器时，应注意把—条纸带正确穿好，墨粉纸盘;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过,压在复

3、写纸面。（3）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。（4）释放前，应使物体停靠在打点计时器的位置。（5）打点计时器在纸带上应打出轻重合适的,如打出的是短横线，就调整一下距复写纸片的高度，使之增大一点。（6）纸带的选择，要选择点迹清晰、分布合理的纸带，找计•数点时舍掉开始归于密集的点。（7）出现误差较大的原因是阻力过大。可能是、、、复写纸不符合要求等。2.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0.02s（电源频率为50Hz）,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小。②根据心壬，求出

4、任意两点间的平均速度，这里可以用直尺测量出两点间的距离，人十为两点间的时间间隔数与0.02s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1-4一2所示，卩％或u严V呼图1—4—2Ay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.3.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r，纵轴表示速度建立直

5、角坐标系.根据测量的数据在坐标系屮描点，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“一/图象。i//(m・s")1、〃s图1一4一3图1一4一4(1)e—r图象的意义o—r图象非常直观地反映了的情况，它并不是物体运动的轨迹。(2)匀速直线运动的。一『图象①匀速直线运动的o—f图象是与时间轴平行的直线，如图1-4-4所示，直线b分别表示va=4m/s,vb=8m/s.1-4-5②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-1图象屮就对应着边长分別为v和1的1个矩形面恋I,如图1-4-5中画斜

6、线的部分。【参考答案】1.位移，时间(1)4~6V,交流，0.02s(2)220V,0.02s2.(1)4~6V,220V(2)2,夹在两纸带之间，限位孔，下(4)靠近(5)小圆点，振针(7)压纸框架压纸带过紧，纸带边缘不整齐，纸带不平直4.(2)速度随时间变化二、题型训练1•根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上不经过计算而直接得到的物理量是()A.位移B.时间间隔C.加速度D.平均速度2.下列关于使用电磁打点计时器的说法正确的是（）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

7、次打点清晰C.若发现振片振幅不稳定，应调节振片螺母，以使振片稳定D.若打出的点带尾巴或双点，是由于振针太长所造成的，应适当调整振针的长度3.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4•某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图所示，请你判断一下这可能是因为（）A.打点计时器错接在直流电源上j—B.电源的电压不稳'C.电源的频率不稳定D.振针压

8、得过紧2.关于打点计时器打出的纸带，下