1、高考物理用打點計時器測速度第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四一.電磁打點計時器和電火花計時器1.構造2.使用二.用打點計時器測勻變速直線運動的加速度用打點計時器研究勻變速直線運動,紙帶如圖所示。第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四用打點計時器研究勻變速直線運動的計算公式(1)加速度的計算公式(2)中間時刻的瞬時速度計算公式第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四打點計時器紙帶分析S6S5S4S3S2S1S=aT2 逐差法求加速度S4 - S1 = S4 S3 + S3 S2 + S2 - S1 = 3a1T2S5 -

2、S2 = 3a2T2S6 - S3 = 3a3T2a= (a1+a2+a3) 3=(S4+S5+S6 )- (S1+S2+S3 ) (3T)2逐差法的實質是將紙帶分為兩大段處理。第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四ABCs1s2s3O利用紙帶可以求被測物體在任一計數點對應時刻的瞬時速度v：如測定勻變速直線運動的加速度紙帶處理。從打點計時器重復打下的多條紙帶中選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后每5個點取一個計數點A、B、C、，這樣做的好處是相鄰記數點間的時間間隔是0.1s，便于計算。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3 利用

3、s1、s2、s3 可以計算相鄰相等時間內的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它們在允許的誤差范圍內相等，則可以判定被測物體的運動是勻變速直線運動。第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)利用紙帶求被測物體的加速度a。具體來說又有3種方法： “逐差法”：從紙帶上得到6個相鄰相等時間內的位移，則 利用任意兩段相鄰記數點間的位移求a：如 利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。第6頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四

4、例1.電磁打點計時器是一種使用_（填“高”或“低”）壓交流電源的計時儀器；若電源的頻率為50z，實驗者在處理實驗數據時，將每隔4個計時點取一個計數點，則每兩個計數點間的時間間隔應為_；如果在測定勻變速直線運動的加速度時，實驗者如不知道工作電壓的頻率變為小于50z，這樣計算出的加速度值與真實值相比是_（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。低, 0.08, 偏大（頻率變小，則周期變大，由可知a變小，若仍然按T不變計算，顯然計算出的加速度值比真實值偏大）。第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四練習1 在用打點計時器研究勻變速直線運動時，如測得各連續相等的時間間隔內位移之差不是一

5、個恒量，其主要原因是 A長度測量不精確B打點計時器打點的間隔不均勻C運動中受到變化的摩擦力作用D木板未調成水平C 第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四例2. 如圖所示的部分紙帶記錄了“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中實驗小車勻加速運動的情況，已知小車運動的加速度a=1.00m/s2，A與B、B與C、C與D之間的時間間隔相同，AB11.0cm，BC=15.0cm，CD19.0cm，則A與B之間的時間間隔為T= s，當打點計時器打C點時小車的速度是vc= m/s所以T=0.2s,即: =0.2ss. m/s=0.85m/s.第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23

6、點37分，星期四練習2 用打點計時器打出下落物體帶動的紙帶如圖電源的頻率為50Hz，從紙帶上連續取出A、B、C、D、E、F六個計數點，用米尺測出A、B兩點間距離S1=4.08cm，E、F兩點間距離S2=5.64cm，試寫出用S1、S2和相鄰兩點間時間間隔T計算重力加速度的公式g=_，代入數據求出g=_ 第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四練習3 圖是打點計時器的結構示意圖，圖中缺少的一個重要部件是_，此實驗中若發現打點的痕跡很輕但工作電壓正常時，可能采取的措施（按操作的難易程度按先易后難進行填寫）是_永久磁鐵；調整振針長度或更換復寫紙；或調整振針的固有頻率使之與50

7、Hz交變電流產生的策動力共振第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四例3.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02s的交流電源他經過測量并計算得到打點計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表： （1）計算vF的公式為vF=；（2）根據(1）中得到的數據，以A點對應的時刻為t=0，試在圖中所給的坐標系中，作出vt圖象，并求物體的加速度a=m/s2；（3）如果當時電網中交變電流的頻率是f=51H

8、z，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比（選填：偏大、偏小或不變）a=0.4250.005m/s2偏小第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四練習4. 某次研究勻變速直線運動的實驗中，用打點計時器打出小車帶動的紙帶如圖，相鄰計數點間的距離分別用S1、S2、S3、S4、S5、S6 表示，計數點間的時間間隔用T表示，則如下計算小車加速度大小的式子中正確的是 A(S6-S1)/(5T2)B(S3+S4-S1-S2)/(2T2)C(S5-S2)/(3T2)D(S4+S5+S6-S1-S2-S3)/(3T2)AC 第13頁，共19頁，2022年，5月20日，23

9、點37分，星期四例4利用打點計時器測定勻加速直線運動的小車的加速度，如圖給出了該次實驗中從0點開始，每5個點取一個計數點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數點測得：s1140 cm，s2190 cm，s3238 cm，s4288 cm，s5339cm，s6387 cm。1)在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1 cms，v2 cms，v3 cms，v 4 cms，v5 cms。作出v-t圖象，并由圖象求出小車的加速度a cms2。(2) 利用逐差法求出a cms2第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四練習5.在利用打點計時器測量勻變速直線

10、運動的加速度的實驗中，(1)測量原理根據的公式是a=_(2)實驗中要用到的器材和測量儀器有 A小車B一端帶滑輪的木板C打點計時器D低壓交流電源E小鉤碼F秒表G刻度尺H紙帶I細繩A、B、C、D、E、G、H、I 第15頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四3)某學生在實驗中操作有如下步驟，試按合理的順序把步驟序號填在下面的線上：_A把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面；B把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一端，并與電源相連接；C換上新紙帶，重作兩次實驗；D把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌邊；E先讓小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車；F把一條跨過滑輪的細繩一端拴在小

11、車上，另一端吊一鉤碼；G斷開電源，取下紙帶；H求出三次測量加速度的平均值，作為測量的最后結果D、B、A、F、E、G、C、H 第16頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四 例5.為了測定汽車在平直公路上啟動時的加速度，某人拍攝了一張在同一張底片上多次爆光的照片，如圖示，如果拍攝時每隔2秒爆光一次，汽車車身總長4.5米，那么這輛汽車的加速度約為 A. 1 m/s2 B. 2 m/s2 C. 3 m/s2 D. 4 m/s2 0 5 10 15 20 25第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四0 5 10 15 20 25解：車身長4.5米，占標尺上3小

12、格，每小格是1.5米，由圖讀出第一、第二次閃光 汽車相距S1=1.58=12米，第二、第三次閃光汽車相距S2=1.513.8 = 20.7米由S= a T2得 a = （20.7 12）/ 4 = 2.2 m/s2 答： B第18頁，共19頁，2022年，5月20日，23點37分，星期四 例6.利用打點計時器研究一個約1.4m高的商店卷簾窗的運動，將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點計時器隨簾在豎直面內向上運動.打印后的紙帶如圖所示，數據如表格所示.紙帶中AB、BC、CD每兩點之間的時間間隔為0.10s，根據各間距的長度，可計算出卷簾窗在各間距內的平均速度v平均.可以將v平均近似地作為該間距中間時刻的即時速度v. （1）請根據所提供的紙帶和數據，繪出卷簾窗運動的vt 圖線. （2）AD段的加速度為 m/s2，AK段的平均速度為 m/s.間