1、第一章 第4讲 实验：用打点计时器测速度目标定位 1.了解电磁打点计时器、电火花打点计时器的构造及工作原理.2.学会使用打点计时器.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.能根据实验数据作出物体的速度时间图像，并能根据图像分析物体的运动.1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 预习导学 梳理识记点拨 (1)打点计时器是记录做直线运动物体的和的仪器.(2)电火花打点计时器 工作电压：V电源.原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出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就打出一行点迹.1.(阅读课本
2、并查找相关资料)了解打点计时器位置 时间 220交流5 第4讲 实验：用打点计时器测速度(3)电磁打点计时器 工作电压：以下的电源.原理：接通交流电源后，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，振针就通过复写纸在纸带上留下一行点迹.6 V交流振针振片6 第4讲 实验：用打点计时器测速度(4)打点周期 打点计时器一般接我国市用交流电，交流电频率为50 Hz，计时器每隔打一次点.(5)两种计时器误差比较 电火花打点计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小.0.02 s7 第4讲 实验：用打点计时器测速度 2.根据纸带计算平均速度 根据v可求出任意两点间
3、的平均速度，x是纸带上两点间的距离，t是这两点间的时间间隔.3.粗略计算瞬时速度 纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示.平均速度的公式v，当t或x较小时，这个速度代表纸带经过某点的速度.xtxt平均瞬时课堂讲义 理解深化探究 一、实验步骤 1.如图1所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源.图19 第4讲 实验：用打点计时器测速度 2.接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹.3.关闭电源，取下纸带，以0.1 s为周期标注计数点，如图2所示.图210 第4讲 实验：用打点计时器
4、测速度 二、分析与处理实验数据 1.分析纸带上的点迹，从数据可以看出，连续两点间的距离逐渐增大，小车做加速直线运动.2.测平均速度用刻度尺测出 n 个点之间的距离 x，n 个点之间的时间 t(n1)0.02 s，则平均速度 v xt.根据 vxt分别算出小车在OB、AC、BD、CE、DF 段的平均速度，填入表中.11 第4讲 实验：用打点计时器测速度 3.测瞬时速度(1)取包含这一位置在内的一小段位移x，根据v测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移计算.xt12 第4讲 实验：用打点计时器测速度 如图3所示，E点的瞬时速度
5、可用D、F两点间的平均速度代表，即vE.xt图3 13 第4讲 实验：用打点计时器测速度(2)在图4所示的纸带中，若相邻计数点间的时间间隔为T，则A、B、C、D、E各计数点的瞬时速度分别为：vAxOAxAB2T，vBxABxBC2T，vCxBCxCD2T把计算结果填入表中.图414 第4讲 实验：用打点计时器测速度 三、实验注意事项 1.打点前应使物体停在靠近打点计时器处.2.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.打点之后应立即关闭电源.4.对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离).读数时应估
6、读到毫米的下一位.15 第4讲 实验：用打点计时器测速度 5.注意区分：打点周期和计数周期 打点周期是指两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02 s.计数周期是指两个相邻的计数点的时间间隔，若相邻两个计数点之间还有(n1)个计时点，则计数周期为T0.02n s.例如，若相邻计数点间有4个计时点(或每5个计时点取一个计数点)，则计数周期T50.02 s0.1 s.16 第4讲 实验：用打点计时器测速度 典例精析例1 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打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面 B.使用打点计时器时应先接通
7、电源，再拉动纸带 C.拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行 D.打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源 17 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 电磁打点计时器使用复写纸，电火花打点计时器不用复写纸，故A错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B正确；为减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C正确；打点计时器不能长时间连续工作，故D正确.答案 BCD 18 第4讲 实验：用打点计时器测速度 例2 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
8、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 19 第4讲 实验：用打点计时器测速度 解析 从打点计时器的用途出发对选项进行筛选.打点计时器每隔一定的时间打下一个点，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；纸带上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.答案 ABD 20 第4讲 实验：用打点计时器测速度 例3 如图5所示是做“用打点计时器测量平均速度”实验时得到的一条纸带的一部分，依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现测得0、1间的距离x15.18 cm,1、2间的距离x
9、24.40 cm,2、3间的距离x33.62 cm,3、4间的距离x42.78 cm,4、5间的距离x52.00 cm,5、6间的距离x61.22 cm(每0.02 s打一次点).图521 第4讲 实验：用打点计时器测速度(1)根据测量数据，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.位置 1 2 3 4 5 v/(ms1)解析 某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示 打 1 点时：v1x1x22t 1.20 m/s，22 第4讲 实验：用打点计时器测速度 打 2 点时：v2x2x32t 1.00 m/s，打 3 点时：v3x3x42t 0.80 m/s，打 4
10、点时：v4x4x52t 0.60 m/s，打 5 点时：v5x5x62t 0.40 m/s.23 第4讲 实验：用打点计时器测速度 将数值填入表格中.位置 1 2 3 4 5 v/(ms1)1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 24 第4讲 实验：用打点计时器测速度(2)根据(1)中表格，在图6中画出小车的速度时间图像，并说明小车速度变化的特点.图6解析 描点并连线得小车的速度时间图像.由图像可知，小车速度均匀减小.答案 见解析 对点练习 巩固应用反馈 1 21.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
11、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.26 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 2B.把电磁打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x.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t.E.打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点.27 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 2F.利用公式 v xt计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺序是.解析 A项
12、中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D项中纸带上记录的时间t(n1)0.02 s.合理的实验步骤为BAEDCF.28 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 2答案 交流 限位孔 复写纸(n1)0.02 s BAEDCF 29 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 22.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，用毫米刻度尺测出各点间的距离如图7所示，则：ACmm，ADmm.那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为m/s，纸带在AD间的平均速度为m/s；B点的瞬时速度更接近于m/s.图730 第4讲 实验：用打点计时器测速度 1 2解析 AC14.0 mm，AC 间的平均速度为xAC2T14.010320.02m/s0.35 m/s；AD25.0 mm，AD 间的平均速度为xAD3T25.010330.02m/s0.42 m/s.对描述B点的瞬时速度来说，AC段所取的位移间隔更小，更接近B点的真实速度，即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s.答案 14.0 25.0 0.35 0.42 0.35