【配套K1】高中物理人教版(通用版)讲义：1.1.4实验：用打点计时器测速度.doc

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1、最新K12教育1.1.4　实验：用打点计时器测速度一、实验目的1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法2.学会用打点计时器测量物体的速度3.能利用v－t图象分析实验数据，描述物体的运动。二、实验原理1.两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6V以下交流电源220V交流电源打点周期0.02s0.02s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器2.测平均

2、速度、瞬时速度的原理用跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录物体的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx。打两个点的时间间隔为Δt，则＝，当Δt很短时，认为为t时刻的瞬时速度。三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。教案试题最新K12教育四、实验过程1.实验步骤(1)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上接线柱接到6V的低压交流电源上。(3)接通电源开关，用手水平

3、拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。随后关闭电源。(4)重复步骤(2)、(3)，获得3～5条纸带。(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，舍去前面密集的点，找一清晰的点作为第1个点，往后数n个点，n个点之间的间隔数为(n－1)，纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt＝0.02(n－1)s。(6)用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的距离Δx。2.数据处理(1)计算纸带的平均速度：从打第1个点到打第n个点，纸带的运动时间为Δt＝0.02(n－1)s，纸带的位移为Δx，纸带的平均速度v＝。把测量和计算的结果填入表中

4、。　　记录项实验次数　　点数n点划分出的间隔数n－1运动时间Δt/s位移Δx/m平均速度v/(m·s－1)12(2)用打点计时器测量瞬时速度①选取一条点迹清晰便于分析的纸带。②从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s。在纸带上用O、A、B、C、D…标出这些“计数点”，如图所示。用刻度尺依次测出OA、OB、OC、OD…的距离是s1、s2、s3、s4…，再利用x1＝教案试题最新K12教育s1、x2＝s2－s1、x3＝s3－s2…确定出OA、AB、BC、CD…之间的距离x1、

5、x2、x3、x4…③A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为vA＝、vB＝、vC＝、vD＝…(3)用v－t图象描述物体的运动①以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。②根据不同时刻的瞬时速度值，在坐标系中描点。③用平滑曲线把这些点连接起来，即得到v－t图象。五、误差分析1.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差。为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度。2.测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离。3.计数点间的

6、时间Δt搞错。几个计数点间的时间间隔为Δt＝(n－1)×0.02s。而非Δt＝n×0.02s。4.作v－t图象不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗糙带来误差。六、注意事项1.实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。2.使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。3.手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。4.使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；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.使用电磁打点计

7、时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。教案试题最新K12教育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。要点一　实验原理和实验操作[例1](2018·徐州高一检测)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。B.把电磁打

8、点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________，并压在________下面。C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。D.切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________。E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，