1、4.實驗：用打點計時器測速度,1學(xué)習(xí)使用打點計時器 2學(xué)會利用打上點的紙帶測量物體的速度，并能理解計算各計數(shù)點瞬時速度的物理思想方法 3掌握描點畫圖象的方法，利用vt圖象分析數(shù)據(jù)，描述物體的運動,打點計時器(電磁打點計時器或電火花計時器)、紙帶、刻度尺、交流電源、導(dǎo)線等,一、認(rèn)識打點計時器 1構(gòu)造 如下圖所示是電磁打點計時器和電火花打點計時器的結(jié)構(gòu)圖，要求能夠了解各部件的名稱及作用 電磁打點計時器,電火花打點計時器,2工作原理 (1)電磁打點計時器：它是利用電流的磁效應(yīng)打點計時的一種儀器當(dāng)接在10 V以下(一般保證在4 V以上)的低壓交流電源上時，線圈的磁場方向周期性改變，在線圈和永久磁鐵的作

2、用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點，這時如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點跡振片的振動周期與電源的電流變化周期一致，當(dāng)電源頻率為50 Hz時，它每隔0.02 s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔為0.02 s.,(2)電火花打點計時器：它是利用火花放電在紙帶上打出點跡的計時儀器當(dāng)接通220 V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動紙帶上就打出一系列點跡當(dāng)電源頻率為50 Hz時，它也是每隔0.02 s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是0.02 s.,3兩

3、種打點計時器的比較,對電磁打點計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中，正確的是() A電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電 B兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣 C電火花計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙 D電磁打點計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉,解析：電磁打點計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙，電火花計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉，所以C、D錯誤 答案：AB,2實驗步驟 (1)把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙的下面 (2)把電磁打點計時器的兩個接線柱用導(dǎo)線分別與電源的接線柱相連接 (3)打開電源開關(guān)，用手水平地拉動紙帶使它在水平方向上運動，紙帶上就

4、打下了一系列點,把數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷紙帶是否做勻速運動.,答案：0.350.430.35,1實驗前，應(yīng)將打點計時器固定好，以免拉動紙帶時晃動，并要先輕輕試?yán)垘?，?yīng)無明顯的阻滯現(xiàn)象 2使用計時器打點時，應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶 3手拉動紙帶時速度應(yīng)快一些，以防點跡太密集,4使用電火花計時器時，應(yīng)注意把紙帶正確穿好，墨粉紙盤位于紙帶上方，使用電磁打點計時器時，應(yīng)讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面 5使用電磁打點計時器時，如打出點較輕或是短線，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度,思考與討論 怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度？ 如果紙帶上的點跡分布不均勻，那么，點跡密集的地

5、方表示運動的速度較大還是較?。?點撥：測出紙帶上兩點間的距離，數(shù)一下兩點間有多少個時間間隔，即有多少個0.02 s，用距離除以時間即得到平均速度 點跡密集，表示相同時間內(nèi)發(fā)生的位移小，即運動的速度較小,說一說 百米賽跑時運動員的速度從始至終不變嗎？如果有變化，你估計是怎樣變化的？某位運動員百米賽跑的成績是10.57 s，按照你的估計畫出他在這段時間的vt圖象的草圖,如果是沒有受過訓(xùn)練的同學(xué)跑百米，他的vt圖象的形狀可能有什么不同？ 點撥：運動員的百米賽跑中，速度變化較大大致可以分為三個階段：啟動階段，速度從零迅速增大；中間階段，這一階段速度幾乎不變；沖刺階段，速度逐漸增加到最大如圖甲所示,甲,

6、如果是沒有受過訓(xùn)練的同學(xué)跑百米，他的速度可能是先增加到最大，然后又逐漸減小，如圖乙所示 乙,電磁打點計時器是一種使用_電源的計時儀器，它的工作電壓為_，當(dāng)電源頻率為50 Hz時，它每隔_s打一次點使用電磁打點計時器時，應(yīng)將紙帶穿過_，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并要放在紙帶的_面；應(yīng)把_電源用導(dǎo)線接在接線柱上；打點時應(yīng)先_，再讓紙帶運動,解析：電磁打點計時器是一種測量時間的儀器，需要使用6 V以下的低壓交流電源，它每隔一個周期打一個點，因此紙帶上兩個點之間的時間間隔為一個周期即0.02 s，使用電磁打點計時器時，紙帶應(yīng)穿過限位孔，復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并要放在紙帶的上面，打點時應(yīng)先接通電源，再讓紙帶運動

7、 答案：交流6 V以下0.02限位孔上低壓交流接通電源,【跟蹤發(fā)散】11：當(dāng)紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點跡下列關(guān)于紙帶上點跡的說法中正確的是() A點跡記錄了物體運動的時間 B點跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移 C紙帶上點跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀 D紙帶上點跡的分布情況反映了物體的運動情況,解析：打點計時器是一種計時儀器，在實驗中所起的作用，就是通過在紙帶上打點記錄物體在不同時刻的位置，從而通過測量兩點間的距離得到物體做直線運動在不同時間內(nèi)的位移，同時通過兩個不同位置間的點跡間隔數(shù)目和每兩個相鄰點跡間隔對應(yīng)的時間為0.02 s，可以得到物體在這兩點間的

8、運動時間 答案：ABD,如右圖所示的四條紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點計時器得到的紙帶(紙帶的左端先通過打點計時器),解析：速度是單位時間內(nèi)物體所通過的位移紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔相等，因此物體勻速運動時，相鄰兩點間的距離相等，所以A、C紙帶是勻速通過打點計時器的；B紙帶相鄰兩點間距離越來越大，則速度越來越大，因此B紙帶是越來越快地通過打點計時器的；D紙帶相鄰兩點間的距離先變大，后變小，說明速度先變大后變小，因此D紙帶是開始越來越快，后來又越來越慢,答案：ACBD0.040.276.75117.88,答案：先變大后變小0.3 s5.49102 m0.183 m/s,在做“用打點計時器測速度”的

9、實驗時，某同學(xué)得到了如右圖所示的一條紙帶圖中所示數(shù)字為各點距第一點的距離，單位是cm. (1)設(shè)計一個表格，將測量得到的物理量和計算出的各相鄰時間間隔內(nèi)的平均速度填入表格中 (2)畫出vt圖象判斷紙帶運動的性質(zhì),解析：(1)經(jīng)測量，相鄰時間間隔內(nèi)的位移x如下表所示可得出平均速度.,(2)在vt圖上，表示出速度隨時間變化的圖象，如圖所示，在誤差允許的范圍內(nèi)，相等時間內(nèi)的平均速度相等，所以紙帶做勻速直線運動,【跟蹤發(fā)散】31：如右 圖所示是甲、乙兩物體運動 的速度圖象，下列說法正確 的是() A物體甲處于靜止?fàn)顟B(tài) B物體乙剛開始時以5 m/s的初速度與甲物體同向運動 C物體甲在最初3 s內(nèi)的位移為

10、30 m D物體乙的運動方向在1 s時發(fā)生變化,答案：BC,1在“使用打點計時器測速度”的實驗中，除電源、紙帶外，還需選用的儀器是() A停表B刻度尺 C速度計 D打點計時器 解析：由打點計時器在紙帶上打下的點的間隔數(shù)可知任意兩點間的時間間隔，故不需要停表再利用刻度尺測出兩點間的距離就可進一步求出平均速度，故不需要速度計 答案：BD,2打點計時器振針打點的周期，決定于() A交流電壓的高低 B交流電的頻率 C永久磁鐵的磁性強弱 D振針與復(fù)寫紙的距離 解析：打點計時器振針打點的周期決定于交流電的頻率，例如頻率為50Hz時每隔0.02 s打一個點 答案：B,3根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以不利

11、用公式計算就能直接得到的物理量是() A時間間隔 B位移 C速率 D平均速度 答案：AB,4使用打點計時器時() A應(yīng)先接通電源，再使紙帶運動 B應(yīng)先使紙帶運動，再接通電源 C在使紙帶運動的同時接通電源 D先使紙帶運動或先接通電源都可以 解析：先接通電源，再使紙帶運動，可使紙帶上打出的點更多，紙帶利用率更高 答案：A,5打點計時器在紙帶上的點跡，直接記錄了() A物體運動的時間 B物體在不同時刻的位置 C物體在不同時間內(nèi)的位移 D物體在不同時刻的速度,解析：電火花打點計時器和電磁打點計時器都是每隔0.02 s在紙帶上打一個點因此，根據(jù)打在紙帶上的點跡，可直接反映物體的運動時間因為紙帶跟運動物體連在一起，打點計時器固定，所以紙帶上的點跡就相應(yīng)地記錄了物體在不同時刻的位置雖然用刻度尺量出各點跡間的間隔，可知道物體在不同時間內(nèi)的位移，再