2019-2020学年高一上学期人教版物理必修一讲义：第一章第4节打点计时器测速度题型归纳

1、【典型例题】类型一、对实验操作步骤的考查例1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上： A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C.再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边

2、便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的开始点下面记作0,往后第六个点作为计数点 1,依此标出计数点 2、3、4、5、6,并测算出相邻两点间的距离G-根据公式 a(S4 §)/(3T2 ) , a2=(每一S2)/(3T2 ) , a3=(琵一电)/(3T2)及a=(4+ a2 + a3)/3求出 a【思路点拨】本题考查实验的具体步骤，回顾自己做实验的过程和具体环节即可。【答案】ABCDFG【解析】在实验中要尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况， 既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差.其中E项中的电源应采用交

3、流电，而不是直流电.【点评】引导学生认真、踏实进行实验操作，关注实验中的实验步骤和注意事项是实验考查 的重要目的。对于实验步骤，同学们应结合实际操作掌握.举一反三【变式】在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号 G H).A .拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B .将打点计时器固定在平板上，并接好电源C .把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D .取下纸带E .将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F .将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善并按合理

4、顺序填写在横线上【答案】ADG BEFCADG【解析】A中应先接通电源再放开纸带，D中先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带;遗漏G,换上新纸带重复实验三次.类型二、考查实验数据的处理例2、电磁打点计时器是一种使用低压交(填 交”或直”)流电源的计时仪器，其打点频率为50Hz.如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出 AB=1.2cm, BC=2.4cm, CD=3.6cm,计数点 A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四 个小点未画出，则运动物体的加速度 a=m/s2.【答案】a =1.2 m/s2【解析】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，其打点

5、频率为50Hz.根据匀变速直线运动的推论公式Ax = aT2可以求出加速度的大小，得(2.4-1.2) 100.12/ 2m/s= 1.2m/ s2【点评】实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.根据匀变速直线运动的推论公式Ax=aT2可以求出加速度的大小，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还用从实践上去了解它，自己动手去做做.本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应 用，提高解决问题能力.举一反三【变式1】如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.0rmi 2345了!1! I(1)已

6、知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 .(2) A、B G D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出AB两点间距s =; C点对应的速度是 (计算结果保留三位有效数字 ).【答案】(1)0.02 s (2) 0.660.70 cm 0.100 m/s1【解析】(1)打点计时器频率为50 Hz,周期T = =0.02 s,故打相邻两点的时间间隔为f0.02 s ;(2)两相邻计数点间的时间间隔为丁=0.02父5 s=0.1 s,由图读出s=7.0 mm= 0.70 cm.C占八、SBC SCD0.90 1.10对应速度 vc=cm / s

7、=0.100 m / s .2T 2 0.1【变式2】如图所示，物体做匀变速直线运动，用打点计时器(每隔 0.02s打点一次)打出 一条纸带，A、曰C、D、E是先后顺序打出的点中的几个。在图中所画的点的中间还有4个点没有画出。从图中可以看出物体在做 运动，物体运动的加速度的大小为 _ _m/s?。A B C D. E.1' 18,55 * 1.30 *4 06 *luo' cm【答案】匀减速直线，2.25m/s 2例3、打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，请回答下面的问题。(1)下图是 打点计时器，电源采用的是 品处版会(2)在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打

8、点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画 出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如下图所示(单位：cm)在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为vk m/s,物体的加速度01?345* * * * * *I ：cmIIIIIID 1.403.556.4510.10?a=m/s2。(结果保留两位有效数字)该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5至U 0点的距离为 cm。【答案】(1)电火花；交流 220V; (2)0.18m/s； 0.75

9、m/s214.60【解析】(1)因该仪器使用的是墨粉，因此该图是电火花打点计时器，使用交流电源仪器， 工作电压220v。(2)计数点1时刻的速度为0-2计数点的中间时刻速度，因此计数点1时刻的速度为0-20 0355计数点的平均速度 v1 = 0.0355 m/ s = 0.18m/ s,运用逐差法求加速度可解得2 0.12 CC 2 CC 2a=(10.10 3.55 3255) 10 m/s2 = 0.75m/s2 ；已知计数点1时刻的速度，计数点1-54 0.1间相差4个周期，即0.4s,则计数点1-5间的总位移为1 212s = v1t 十一at2 =（0.18 父0.4 + 一父 0.75 M0.42）m = 0.132m = 13.20cm,0-5 计数点间的距离22为 13.20cm 1.40cm = 14.60cm举一反三【变式】如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4