高中物理 第一章 运动的描述 1.4 速度的测量学案（无答案）新人教版必修1（通用）

1、第4节实验：用打点计时器测速度 一、实验目的：利用打点计时器测速度并分析物体的运动情况二、实验原理：（1）用打点计时器在纸带上打出的点记录物体的时间和位移信息；（2）用刻度尺量取位移；（3）由求一段时间内的平均速度；（4）由求出某段时间内的平均速度来代替这段时间中间时刻的瞬时速度。三、实验装置【仪器介绍】打点计时器（电磁打点计时器或电火花计时器）、纸带、长木板电磁打点计时器和电火花计时器： 1、 电磁打点计时器靠磁体与电流的作用带动探针振动通过复写纸打点;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 ，并使它处在复写纸的 面，接

2、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 ;；2、电火花计时器靠产生电火花放电蒸发墨粉打点,它的工作电压为 V交流电，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 。四、实验步骤步骤要点电磁打点计时器电火花计时器（1）固定打点计时器打点计时器边缘与木板边缘 ；（2）穿纸带让纸带从复写纸的下面穿过让纸带从墨粉纸盘下面穿过（3）启动计时器先启动计时器后拉动纸带，便于检查打点是否清晰（4）关

3、闭电源，取下纸带打完点后，立即关闭电源五、实验数据及数据处理问题1：上述纸带上的点直接记录的物体运动信息有： 。问题2：通过测量可以得到的物体运动信息有 。问题3：通过计算可以求取的物体运动信息有 。问题4：纸带左端一些密集的点能否作为有效数据？ 。【例】如图所示，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，用刻度尺测量情况如图所示，以A点对应时刻为计时起点，0.04s后，物体发生的位移是图中 段，其大小为 m；这段时间内的的平均速度为_ 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，C点的瞬时速度约为_ m/s。【反思】1、在测量位移大小时，有这

4、样两种方案：（1）将刻度尺的0刻度线对准A点，然后读出B、C、D点所对应的刻度值，即测出AB、AC、AD的长度，再用相减的方法求出BC和CD段的长度；（2）用刻度尺测三次，分别测出AB、BC和CD的长度。你觉得更好的方案是 ，理由： 。2、 误差分析：主要误差来源减小误差的方法纸带与打点计时器间的摩擦（1） 用电火花计时器代替电磁打点计时器（2） 纸带、限位孔和木板边缘平行测量长度时的误差采用一次测量用平均速度来代替瞬时速度将选用的时间间隔尽量缩小3、 纸带异常情况的分析：异常情况可能原因解决方法打点时间间隔不稳定交流电频率不稳定换用稳定的电源纸带上点迹不清晰（主要针对电磁打点计时器）电压过低

5、或永久磁铁磁性太弱将电压调高或更换磁体振片（或振针）位置过高调节振片（或振针）位置复写纸使用过久换用新的复写纸打出短线（主要针对电磁打点计时器）电压过高或永久磁铁磁性太强将电压调低或更换磁体振片（或振针）位置过低调节振片（或振针）位置打出双点（主要针对电磁打点计时器）振针松动将振针调紧4、 用表格法和图象法分析数据，便于找运动规律【例】在“用打点计时器测速度”的实验中，如图所示给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm。那么：将

6、以上15点的速度录入下列表格中（以A点为计时起点）：时间/s0.10.20.30.40.5速度/ms-1将表格中的速度时间关系反应到v-t图象中：由图象可知，该物体在这段时间内的运动情况为 。【练习巩固】1、打点计时器振针打点周期取决于（）A交流电源电压的高低 B交流电源的频率C永久性磁铁的磁性强弱 D振针与复写纸间的距离2、对电火花计时器和电磁打点计时器的有关说法中，正确的是（）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样电火花打点计时器在纸带上打点也是靠振针和复写纸电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A B C D3、利用打点计时器打下的纸带（）A

7、能准确测出某点的瞬时速度B能近似测出某点的瞬时速度C能准确测出某段时间内的平均速度D可用任意两点间的平均速度准确表示某点的瞬时速度4、 一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，而是一些短线，这可能是 因为（）A打点计时器错接在直流电源上B电源电压不稳定C电源的频率不稳定D振针压得过紧5、如图所示是拖动纸带时打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，试估算打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度：vB_ m/s，vC_ m/s，vD_ m/s。【作业】1电磁打点记时器是一种记时工具，关于它的使用以下说法正确的是（）A

8、使用电压为220 V交流电 B使用电压为220 V直流电C使用电压为4V6 V直流电 D使用电压为4V6 V交流电2电磁打点记时器振针打点的周期，决定于（）A交变电压的高低 B交变电流的频率C永久磁铁的磁性强弱 D振针与复写纸的距离3利用记时器打出的纸带，关于计数点间的时间间隔，下列说法正确的是（）A每隔4个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 sB每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 sC每隔5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 sD每5个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s4根据打点计时器打出的纸带，我们可以在纸带上直接读出的物理量是

9、（）A时间间隔 B位移 C瞬时速度 D平均速度5接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是（）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6 在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的是一些短线，这可能是因为（）A打点计时器错接在直流电源上 B电源电压不稳定C打点计时器使用的电压过高 D振针到复写纸片的距离太小7 如图所示，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（ ） 8电磁打点计时器是使用_电源的_仪器，电磁打点计时器的工作电压是_V；电火花计时器上的电源插头应插在_V的_电源插座上。当使用的交流电频率为50 Hz时，它每隔_ s打一次点。9使用打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸应套在_上，并要放在纸带_面。10某同学选出一条打好的纸带，从能看得清的点开始数起，共有15个点，则打这15个点的过程中，纸带运动的时间为_ s。（所用电源频率为50 Hz）11打点计时器使用的交变电流的频率原为50Hz，若某次实验中交变电流的实际频率偏小而未被发觉，则纸带上记录的时间与真实值比较将_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12通过打点计时器得到的一条打点