1、第1章第4节实验 用打点计时器测速度 【知识与技能】1、掌握打点计时器的原理及其使用方法。2、掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。3、能测定平均速度，画出v-t图象，通过图象来分析物体的运动情况。【过程与方法】1、能分析、处理实验过程中出现的问题。2、掌握建立图像的一般规律，了解用图像研究物理问题的方法。3、掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法。【情感态度与价值观】1、注意培养学生养成良好的实验习惯和实验态度。2、注意培养学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度。【教学重难点】打点计时器的使用方法；对纸带上记录的原始数据进行处理。测定瞬时速度，画出v
2、-t图像，并通过图像来分析物体的运动情况。【课时安排】1课时【教学过程】知识点一、电磁打点计时器（1）原理接通交流电源后，在线圈和永久磁铁有作用下，振片便振动起来，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留下一行小点（2）构造（3）工作电压：交流6V以下知识点二、电火花计时器（1）构造：（2）原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发动的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹（3）工作电压：220V两种打点计时器的比较打点计时器的作用知识点三、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
3、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：位移（两点间的距离）、时间（两个点之间的点迹的个数）（2）关系式：3、测瞬时速度实验步骤1了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上2把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面3接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源4取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点如果共有n个点，则用t0.02(n1)s计算出纸带的运动时间t.5用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离x，利用公式计算纸带在这段时间内的平均速度把测量和计算的
4、结果填入表中数据处理1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T50.02 s0.1 s在纸带上用O、A、B、C、D标出这些“计数点”，如图所示依次测出OA、AB、BC、CD之间的距离x1、x2、x3、x4(3)A、B、C、D各点的瞬时速度分别为：vA、vB、vC、vD误差分析1利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身会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x来求平均速度2若采用分段测量计数点间的位移x，会使测量误差增大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
5、距离，再分别计算出各计数点间的距离注意事项1如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n1)个，它们的时间间隔为(n1)0.02 s.2使用打点计时器打点时，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，压在复写纸下面知识点四、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）【典型例题】（1）打点计时器是一种使用（填“交流”或
6、“直流”）电源的计时仪器，电磁式打电计时器的工作电压为4V6V当电源的频率是50Hz时（我国工农业和生活用的交流电的频率都是50Hz），它每隔s打一个点，因此纸带上的点就表示了与纸带相连的物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况（2）如图是实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得x1=2.21cm，x2=3.00cm，x3=3.81cm，x4=4.63cm，x5=5.45cm，x6=6.28cm。该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为T=s打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是v5=m/s。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）交流，0.02；（2） 0.10 0.59【解析】（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，其工作电压是交流46V，在我国使用的频率为50HZ的交流电中，每隔0.02s打一个点，所以相邻的两个计时点间的时间间隔是0.02s。（2）由题意从O点开始每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=50.02s=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小：
