用打点计时器测速度实验数据

第四节 实验 用打点计时器测速度

一、两种打点计时器

电磁打点计时器

电火花计时器

一、两种打点计时器 1、电磁打点计时器(计时仪器)

结 构线 圈 接 线 柱

永久 磁铁

振 片

限 位 孔

定 位 轴纸 带 复 写 纸

振 针

计 时 原 理

电磁打点计时器：是一种能够按照相同的 时间间隔，在纸带上连续打点的仪器。N S N ~ N s

S

它使用交流电源，工作电压在的线圈中通 入50HZ的交流电时，电流1秒钟改变100次方 向，振片1秒钟震动50次，振针0.02S打一个点。

电源：交流电源(学生电源) 工作电压：6V以下 工作频率：50Hz 工作周期：0.02s实验误差：纸带与限位孔的摩擦，振针和 纸带接触会影响纸带运动，误差较大

二、电火花计时器(计时仪器)

结构

计时 原理

电火花打点计时器：是一种能够按照相同的时间 间隔，在纸带上连续火花放电打点的仪器。

使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸 带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时， 计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到 接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就 打出一列点迹。

电源：交流电源 工作电压：220V 工作频率：50Hz 工作周期：0.02s 优点：纸带运动时受到的阻力比

§1、4 用打点计时器测 速度

[新课导入]

问：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器 的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？

曰咎 摆钟 秒表

壶漏

手表

原子钟

师：下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物

伽利略 发现单摆的等时性

惠更斯 发明摆钟

一.打点计时器

电磁打点计时器

电火花计时器

1.电磁打点计时器：

直流？ 交流？

交流电源 工作电压： 4--6V

电磁打点计时器是一种使用低压交流的 计时仪器，其结构如图所示。它的工作电 压是4~6V。电源频率是50Hz时，它每隔 0.02s打一个点。

2.电火花计时器：

原理： 脉冲电流 经放电针、墨粉纸 盘放电。交流电源 工作电压：220V

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上留下墨 粉而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。 使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸 带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开 关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、 墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是 在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一次点。

如果把纸带跟运动的物体连 接在一起，打点计时器便在纸带 上打下一系列的点，这些点既记 录了运动物体在不同时刻的位置

纳雍县第四中学物理实验报告

姓名 班级 学号 指导教师 刘立军 得分 实验名称：

一.实验目的

1. ； 2. ； 3. 。

二.实验原理

1.认识仪器 A.电磁打点计时器

（1）构造：① ，② ，③ ，④ ,⑤ ，⑥ ，⑦ ，⑧ ，⑨ 。

（2）工作条件：工作电压为 V的 电源,电源频率为50Hz时，每隔 s打一个点。 （3）工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场,振片被磁化,其极性随线圈中电流方向变化导致的磁场的变化而变化，于是振片和永久磁体之间就产生了周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动，

1.4 实验：用打点计时器测速度 学案

1．电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6_V以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02_s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸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位移．

2．电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小．

Δx

3．用打点计时器测量瞬时速度时是利用了平均速度的公式v＝，当Δt或Δx较小时，

Δt

用这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度．

4．速度—时间图象(v－t图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象.

一、练习使用打点计时器 [问题情境] 1．实验步骤：

(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面．

(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上．

(3)

人教版必修一《实验：用打点计时器测速度》教案1.4 实验：用打点计时器测速度

（2课时）

一、教学目标（三维）

1、知识与技能：（1）知道计时器种类、结构、工作电压和频率（周期） （2）掌握打点计时器的原理及其使用方法

（3）掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力

（4）能测定平均速度，画出v-t图象，通过图象来分析物体的运动情况 2、过程与方法：（1）能分析、处理实验过程中出现的问题

（2）掌握建立图像的一般规律，了解用图象研究物理问题的方法

（3）掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法 3、情感、态度和价值观：（1）注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度 （2）注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二、设计思路

本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程，使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要，而且打点计时器是一个既重要又较难的实验，应该让学生多想、多看、多动．．．．．．手 ．

“用打点计时器测速度” ，对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑：什么是打点计时器，如何使用打点计时器，又如何利用打点计时器测速度，如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等，因此本课也应该围绕

第四节 实验:用打点计时器测速度

一、教学目标

知识与技能：

1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。

2.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。

3.通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4.学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。 过程与方法：

1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．

2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法． 3．通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用．

4．体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．

5．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运动． 情感态度与价值观：

1、体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑

2、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识

3、经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与

第四节 实验:用打点计时器测速度

一、教学目标

知识与技能：

1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。

2.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。

3.通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4.学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。 过程与方法：

1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．

2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法． 3．通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用．

4．体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．

5．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运动． 情感态度与价值观：

1、体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑

2、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识

3、经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与

【三维目标】

(鲁科J)1．会使用打点计时器测量运动物体的位移和时间。 (鲁科J)2．了解频闪照相法及其应用。

(鲁科J)3．探究重力作用下的匀变速直线运动，体会实验在发现自然规律中的作用。 【教学建议】

(鲁科J)1．本节主要是通过实验研究匀变速直线运动。首先介绍打点计时器，同时考虑到现代仪器设备逐渐进入实验室，还介绍频闪照相法，然后让学生自主探究重力作用下的运动，在实验中体验、理解匀变速直线运动。

(鲁科J)2．中学实验室里一般有两种打点计时器：电磁打点计时器和电火花计时器。电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力相对小些，实验误差也小些，因此有条件的学校应尽量使用电火花计时器。不管使用哪种打点计时器，教师要讲清其基本原理、操作方法，并让学生操作练习。

(鲁科J)3．从纸带读取数据时，以连续6个点为一小段来划分纸带，记下每小段的时间和位移，然后算出各段的平均速度。设每一小段的运动都是匀变速运动，各段间的加速度用

来计算，其中

为相邻两小段的平均速度，t为两小段各自的时间中

点之间的时间间隔，即0．1 s。这种数据处理方法的比较简捷，但求平均加速度时，除头、尾两小段的位移测量值外，中间各段的位移均互相抵消。因此，这样计算平均加速度不

【三维目标】

(鲁科J)1．会使用打点计时器测量运动物体的位移和时间。 (鲁科J)2．了解频闪照相法及其应用。

(鲁科J)3．探究重力作用下的匀变速直线运动，体会实验在发现自然规律中的作用。 【教学建议】

(鲁科J)1．本节主要是通过实验研究匀变速直线运动。首先介绍打点计时器，同时考虑到现代仪器设备逐渐进入实验室，还介绍频闪照相法，然后让学生自主探究重力作用下的运动，在实验中体验、理解匀变速直线运动。

(鲁科J)2．中学实验室里一般有两种打点计时器：电磁打点计时器和电火花计时器。电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力相对小些，实验误差也小些，因此有条件的学校应尽量使用电火花计时器。不管使用哪种打点计时器，教师要讲清其基本原理、操作方法，并让学生操作练习。

(鲁科J)3．从纸带读取数据时，以连续6个点为一小段来划分纸带，记下每小段的时间和位移，然后算出各段的平均速度。设每一小段的运动都是匀变速运动，各段间的加速度用

来计算，其中

为相邻两小段的平均速度，t为两小段各自的时间中

点之间的时间间隔，即0．1 s。这种数据处理方法的比较简捷，但求平均加速度时，除头、尾两小段的位移测量值外，中间各段的位移均互相抵消。因此，这样计算平均加速度不

新人教版必修1《1.4 实验:用打点计时器测速度》同步练习试题

一、多选题

1.关于误差和有效数字，下列说法正确的是（ ）

A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米 B．0.92与0.920含义是不一样的 C．多测几次求平均值可减小系统误差

D．0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字 【答案】AB

【解析】一个物体长为123.6 cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确；0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确；求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误；有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误．

2.关于打点计时器的使用，下列说法正确的是（ ） A．电磁打点计时器使用的是220V的交流电源 B．电火花打点计时器使用的是220v的直流电源 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 D．在同一纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越慢 【答案】CD

【解析】电磁打点计时器使用的是4V～6V以下的交流电源，A错误；电火花打点计时器使用的是220