第二講打點計時器的使用
⑴電磁打點計時器和電火花計時器的構造及工作原理；
⑵打點計時器的使用方法及測瞬時速度的方法；
⑶用v-t影象進行資料分析。
⑴ 電磁打點計時器和電火花計時器
①用途：計時儀器，同時記錄不同時刻的位置，進而可測量各點間的距離（物體位移）
②電源：交流電
③電壓：電磁打點計時器工作電壓6v以下；電火花計時器工作電壓220v
④打點週期：0.02s（頻率50hz）
⑵ 使用打點計時器的步驟
①將紙帶穿過限位孔，固定打點計時器；
②先開啟電壓，然後拉動紙帶運動，紙帶上打出一系列的點，隨即關閉電源；
③取下紙帶，選擇比較清晰的一段，計算某兩點間的時間間隔，測量兩點間距離。
⑶瞬時速度的測量
思想方法：用某段時間內的平均速度粗略代表這段時間內的某點的瞬時速度。所取的時間間隔越接近該點，這種描述方法越準確。
示例：如圖，測量出包括e點在內的d、f兩點間的位移δx和時間δt，算出紙帶在這兩點間的平均速度=，用這個平均速度代表紙帶經過e點時的瞬時速度。
可以大致表示e點的瞬時速度，d、f兩點離e點越近，算出的平均速度越接近e點的瞬時速度。然而d、f兩點距離過小則測量誤差增大，應該根據實際情況選取這兩個點。
⑷用v-t影象進行資料分析
①建立直角座標系：橫軸——時間t（s）；縱軸——速度v (m/s)
②描點：利用所測資料計算瞬時速度，選擇合適的單位長度，在座標紙上描點。
③連線：用平滑曲線將描的點連線起來。
④v-t影象：描述速度隨時間的變化關係。
如圖所示，表示用公釐刻度尺測量打點計時器打出的一條紙帶的資料情況，由此可知紙帶做運動。紙帶在a、b間的平均速度為 m/s，紙帶在a、c間的平均速度為 m/s。
解析：要判斷物體的運動狀態，則要看各段時間內平均速度的關係。由於各段時間相等，則從相等時間內的位移方面分析，也能看出物體是怎樣運動的。
從圖中可以看出紙帶上兩點之間時間相等，距離增加，故做加速運動。vab=0.2m/s，vac＝0.
33m/s。
答案：加速 0.2 0.33
⑴實驗過程：實驗原理、實驗步驟、資料處理
⑵規律**：求瞬時速度，畫出v-t影象；逐差法計算加速度。
實驗過程
①一端附有定滑輪的長木板放在實驗桌上，打點計時器固定在長木板遠離定滑輪的一端。
②紙帶穿過打點計時器的限位孔，固定於小車的後面，細繩的一端栓在小車的前端，跨過定滑輪，另一端掛上適當的鉤碼。
③將小車停在靠近打點計時器的位置，先開啟電源，後釋放小車。打完一次紙帶後立即關閉電源。
④換上新紙帶，重複操作三次。
⑤在三條紙帶中選擇一條點跡清晰的，捨掉開頭一些過於密集的點，找乙個適當的點作為計時起點。
⑥每5個點選取乙個計數點，進行測量，並計算出各個計數點的瞬時速度，填入**。
⑦以速度為縱軸，時間為橫軸建立直角座標系，畫出v-t影象。可觀察到各點大致在一條直線上，則畫成直線。讓盡可能多的點在直線上，不能連線的點應對稱地分布在直線的兩側。
例題1：如圖,是小車在斜面上運動時，通過計時器所得的一條紙帶。各段長度為oa=6.
05cm，ob=13.18cm，oc=21.40cm，od=30.
70cm，oe=41.10cm，of=52.58cm，⑴根據這些資料求出b、c、d、e各點的速度並畫出速度－時間圖象；⑵通過影象求出加速度。
（取a點為計時開始，打點計時器每隔0.02s打一次點，bc、de間均有四個點未打出）。
【思路解析】
相鄰兩個計數點之間的時間t＝0.02×5＝0.1s
；vc=
vd=ve=
速度—時間圖象如圖2.1－4所示
⑵可以任意選兩個間隔較遠的點，找出它們的座標值（注意這兩個點不能是我們**中已測得的點），然後再把的它們的座標值代入到公式a==中,求出加速度,就能更詳細地知道物體的運動情況。
例題2：在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經過各計數點瞬時速度如下表所示：
為了計算加速度，最合理的方法是
a.根據任意兩計數點的速度用公式a=δv/δt算出加速度
b.根據實驗資料畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a=tanα求出加速度
c.根據實驗資料畫出v－t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用公式a=δv/δt算出加速度
d.依次算出通過連續兩計數點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度
答案：c
解析：方法a偶然誤差較大.方法d實際上也僅由始末兩個速度決定，偶然誤差也比較大，只有利用實驗資料畫出對應的v－t圖，才可充分利用各次測量資料，減小偶然誤差。
由於在物理圖象中兩座標軸的分度大小往往是不相等的，根據同一組資料，可以畫出傾角不同的許多圖線，方法b是錯誤的。正確的方法是根據圖線找出不同時刻所對應的速度值，然後利用公式a=δv/δt算出加速度，即方法c。
例題3：用滴水法可以測定重力加速度的值.方法是：
在自來水龍頭下面固定一塊擋板a，使水一滴一滴斷續地滴落到擋板上，仔細調節水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一水滴剛好開始下落.首先量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒錶計時，計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒錶開始計時，並數「1」，以後每聽到一聲水滴聲，依次數「2、3、4……」，一直數到「n」時，按下秒錶按鈕停止計時，讀出秒錶的示數為t.
（1）寫出用上述測量計算重力加速度g的表示式.
（2）為了減小誤差，改變h的資料，測出多組資料.
記錄在**中（表中t是水滴從水龍頭口到a板所用的時間，即水滴在空中運動的時間），請在圖中所示的座標紙上作出適當的圖象，並利用圖象求出重力加速度g的值.（要求兩位有效數字）
參考解答：（1）每滴水下落h所用的時間為t′=，根據自由落體運動規律h=gt′2可得g=.
（2）由於=，故下落高度h為縱座標，以時間的平方t2為橫座標畫h－t2圖象，應為直線，其斜率k=，g=2k.認真描點作圖，求出斜率k，即可求得g.解得g=9.78 m/s2.
1、在用接在50 hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，每5個列印點取乙個計數點，分別標上0、1、2、3、4…量得0與1兩點間的距離s1=30 mm，3與4兩點間的距離s4=48 mm，則小車在0與1兩點間平均速度為小車的加速度為
解析： m/s=0.3 m/s因為s4-s1=3at2，所以a= m/s2=0.6 m/s2
2、在「測定勻變速直線運動的加速度」的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50hz，圖4為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數點，用公尺尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。
由紙帶資料計算可得計數點4所代表時刻的即時速度大小v4＝________m/s，小車的加速度大小a＝________m/s2
答案：8.1m/s， 80 m/s2
1、在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,根據實驗資料畫出力的圖示(如圖所示).圖上標出了f1、f2、f、f/四個力，其中不是由彈簧秤直接測得的力是填上述字母）；在該實驗中，需要記錄和觀察的是下面哪些專案
a.記錄力f1、f2間的夾角
b.記錄力f1、f2和f的大小和方向
c.觀察力f、f/的大小是否基本相同
d.觀察力f、f/的方向是否基本相同
2、在「**彈力和彈簧伸長的關係」實驗中，用測力計測出彈簧的彈力f，測出彈簧的總長度l，得到下表中的資料。
（1）由圖讀出f2的值為 n；
（2）由表中的資料，可寫出f與l的關係式為n。
3、為測量木塊與木板間的動摩擦因數，某同學採用如圖所示的裝置，將木塊放在水平木板上，右側與紙帶相連，左側拴有細線，跨過固定在木反左端的定滑輪與一重物相連。在重物在牽引下，木塊在木板上向左運動，重物落地後，木塊繼續向左做勻減速運動，如圖給出了重物落地後，打點計時器在紙帶上打出的一些點。已知打點計時器所用交流電的頻率為50hz，不計打點計時器對紙帶的阻力，取重力加速度g=10.
0m/s2。則木塊勻減速運動的加速度大小a= m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數結果均保留三位有效數字）
4、某同學在**摩擦力的實驗中採用了如圖所示的操作，將乙個長方體木塊放在水平桌面上，然後用乙個力感測器對木塊施加乙個水平拉力f，並用另外乙個感測器對木塊的運動狀態進行監測，下表是她記錄的實驗資料。木塊的重力為10.00n，重力加速度g=9.
80m/s2,根據**中的資料回答下列問題（結果保留3位有效數字）：
（1）木塊與桌面間的最大靜摩擦力＞ n；
（2）木塊與桌面間的動摩擦因數 ；
（3）實驗次數5中監測到的加速度 m/s2。
5、在**加速度與力、質量的關係實驗中，小車及車中砝碼的質量用m表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車後拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出。
（1）當滿足關係時，才可以認為繩對小車的拉力大小等於盤中砝碼的重力。
（2）實驗中平衡摩擦力的目的是
（3）在驗證牛頓第二定律的實驗中，下列做法錯誤的是（ ）
打點計時器及紙帶處理
1 張強同學在做 研究勻變速直線運動 實驗時打出紙帶如圖6所示，捨去前面較密集的點，取o為起始位置，每隔五個間隔為乙個計數點，則在a b c三個計數點處的瞬時速度分別為va vb vc 圖中刻度尺的最小刻度為mm 整個運動中的平均速度是 2 為了測定某轎車在平直路上運動時的加速度 轎車啟動時的運動可...
高中物理6 實驗 用打點計時器測速度導學案新人教版必修
實驗 用打點計時器測速度 學習目標 1 了解打點計時器的計時原理，理解紙帶中包含的物體運動的資訊 時間 位移 2 會安裝並使用打點計時器，理解根據紙帶測量速度的原理並測量瞬時速度 3 明確速度一時間圖象的物理意義，描點法畫圖象的方法，並畫出該實驗中的速度一時間圖象，學習重點 1 學會使用打點計時器 ...
高中物理考點大全
一 質點的運動 1 直線運動 1 勻變速直線運動 1.平均速度v平 s t 定義式 2.有用推論vt2 vo2 2as 3.中間時刻速度vt 2 v平 vt vo 2 4.末速度vt vo at 5.中間位置速度vs 2 vo2 vt2 2 1 2 6.位移s v平t vot at2 2 vt 2t...