[学习目标] 1.学会安装和使用打点计时器.2.学会测量纸带、制表及记录数据.3.掌握测瞬时 速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度． 一、打点计时器的使用 1．把打点计时器固定在桌子上． 2．安装纸带． 3．把打点计时器的两个接线柱接到交变电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接8 V 低压交变电源，电火花计时器接220 V 交变电源)． 4．启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点．随后立即关闭电源． 1．打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. 2．打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． 3．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源． 4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测 量出各个计数点到起始点之间的距离． 5．为减小实验误差，1、2、3、4…不一定是连续的计时点，可以每5 个点(中间隔4 个点)取 应取该计数点前、后两个计数点之间的位移 和时间，vn＝. 一、打点计时器的应用原理与操作 (2019·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________ 的仪器．电火花计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨 粉打点，当交变电源的频率为50 Hz 时，它每隔________秒打一次点． (2)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是________．

1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 [学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t 图像 处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况． 一、实验原理 1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速 度表示这点的瞬时速度． 2．用v－t 图像表示小车的运动情况：以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，用 二、实验器材 打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、刻 度尺、复写纸、坐标纸． 三、实验步骤 1．如图1 所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．铝板上 放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系 有槽码的细绳． 图1 2．把小车停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先启动打点计时器，后放 打点计时器，后放 开小车(填“启动打点计时器”或“放开小车”)，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸 带上打下一行小点．随后，立即关闭电源． 3．换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)，重新操作两次． 四、数据记录 1．采集数据 舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点．可选择相隔0.1 s(或更短) 的若干计数点进行测量． 如图2 所示，先测量出各个计数

实验：研究匀变速直线运动的规律 [学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会根据纸带上打出的点利用平均速度公式求瞬 时速度.3.会利用图像法或逐差法求加速度． 一、利用纸带测加速度 1．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 沿直线运动的物体在连续相等时间间隔T 内的位移分别为x1、x2、x3、x4…xn(如图1 所示)， 若Δx＝x2－ x 1＝x3－ x 2＝x4－ x5－x4 x6－x5 1.58 1.57 1.57 1.58 1.58 由数据表分析可知，在误差允许范围内相邻相等时间内的位移差相等，因此可以得出结论： 小车的运动是匀变速直线运动． (2)该打点计时器所接的电源是频率为50 Hz 的交变电源，纸带上每隔4 个点取一个计数点， 即两个相邻计数点间的时间间隔Δt＝5× s＝0.1 s. (3)用逐差法来计算加速度． 计算式为：a＝， 将数据代入得 vB＝≈0.517 m/s. 针对训练 (2019·全国卷Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动 进行探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图3 所示．已知打点计时器所用交流电 的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出．在A、B、C、 D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是______点．在打出C 点时物块的速度大小为____ ____

取 2 10m/s ，则（ ） A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N C．物体所受的摩擦力为9 3N D．物体将向右匀速运动 12．某物体沿水平直线运动，从O 点开始计时，取向左的方向为运动的正方向，其v-t 图像如图 所示，则物体在最初的4s 内（ ） A．前2s 内物体做匀加速直线运动 B．前2s 内物体向左运动，后2s 内物体向右运动 C．t= 3s 时刻，物体的速度为2 （1）关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是（ ） A．电磁打点计时器用的是直流电源，而电火花计时器用的是交流电源 B．它们每隔0.02s 打一个点 C．它们的工作电压均为220V 的交流电源 D．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源． （2）如图所示是电火花计时器的示意图，其工作时的基本步骤如下： A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 上述步骤正确的顺序是 ． （按顺序填写步骤编号） （3）打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所 示．若工作电源的频率为50 赫兹，纸带上打点如图，则打点计时器打A 点时小车的速度vA＝ m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a＝

取 2 10m/s ，则（ ） A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N C．物体所受的摩擦力为9 3N D．物体将向右匀速运动 12．某物体沿水平直线运动，从O 点开始计时，取向左的方向为运动的正方向，其v-t 图像如图 所示，则物体在最初的4s 内（ ） A．前2s 内物体做匀加速直线运动 B．前2s 内物体向左运动，后2s 内物体向右运动 C．t= 3s 时刻，物体的速度为2 （1）关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是（ ） A．电磁打点计时器用的是直流电源，而电火花计时器用的是交流电源 B．它们每隔0.02s 打一个点 C．它们的工作电压均为220V 的交流电源 D．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源． （2）如图所示是电火花计时器的示意图，其工作时的基本步骤如下： A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 上述步骤正确的顺序是 ． （按顺序填写步骤编号） （3）打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所 示．若工作电源的频率为50 赫兹，纸带上打点如图，则打点计时器打A 点时小车的速度vA＝ m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a＝

取 2 10m/s ，则（ ） A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N C．物体所受的摩擦力为9 3N D．物体将向右匀速运动 12．某物体沿水平直线运动，从O 点开始计时，取向左的方向为运动的正方向，其v-t 图像如图 所示，则物体在最初的4s 内（ ） A．前2s 内物体做匀加速直线运动 B．前2s 内物体向左运动，后2s 内物体向右运动 C．t= 3s 时刻，物体的速度为2 （1）关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是（ ） A．电磁打点计时器用的是直流电源，而电火花计时器用的是交流电源 B．它们每隔0.02s 打一个点 C．它们的工作电压均为220V 的交流电源 D．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源． （2）如图所示是电火花计时器的示意图，其工作时的基本步骤如下： A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 上述步骤正确的顺序是 ． （按顺序填写步骤编号） （3）打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图甲所 示．若工作电源的频率为50 赫兹，纸带上打点如图，则打点计时器打A 点时小车的速度vA＝ m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a＝

分，共18 分） 13. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。 (1)打点计时器是一种______的仪器；（填“计时”或者“测位移”） (2)甲图是______；（填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”） (3)关于上面两种打点计时器，下列说法中正确的是______； A．甲打点计时器使用直流电源，乙计时器使用交流电源 B．甲乙的工作电压分别为8V D．乙计时器工作时，应先让纸带运动，再接通电源 (4)在某次实验中，小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中A．B．C．D．E 为连 续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.10s，标出的数据单位是厘米，则在打C 点时小车的速 度是_ __m/s，小车在BE 段的平均速度是__ ____m/s。（保留两位有效数字） 14. 光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a，b 光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a，b 分别是光电门的激光发射和接收装置， 当有滑块从a、b 间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现在某滑块在斜面上滑行，先后 通过光电门1 和2，计时器显示的挡光时间分别为 ， ，从光电门1 到光电门 2 所经历的总时间 ，用分度值为 的刻度尺测量小滑块的长度为d ，示数如图乙所示．实验中可计算得出滑块的长度d 为________cm，滑块通过光电门1 的速度 为_____

速度改变量的方向可能与初速度方向相同 D. 速度改变量的方向可能与初速度方向相反 10. 一滑块冲上固定斜面后做匀减速直线运动，最终静止在斜面上的Q 点，如图所示，从 滑块通过斜面的底端P 开始计时，已知滑块在第1s 内通过的距离为6m，停止运动前的最 后1s 内通过的距离为2m，则（ ） A. 滑块运动的加速度大小为4m/s2 B. 滑块通过P 点时的速度大小为16m/s C. P、Q 所选用的计时器为电火花计时器，使用电 火花计时器时的基本步骤如下∶ A.当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器； B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座； C．把计时器固定在长木板上，将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器； D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带。 上述步骤正确的顺序是___________（按顺序填写步骤前的字母）。 12. 如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0 间 的距离x2=4.07cm，2、3 间的距离x3=3.34cm，3、4 间的距离x4=2.48cm，4、5 间的距离 x5=1.64cm。（电源频率f=50Hz） （1）根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4 点时的速度并填在下表中。（结 果仅保留一位小数） 位置 1 2 3 4 v/（m·s-1） _________ 09 _________ 0.5 （2）根据（1）中表格，在图中画出小车的速度一时间图像。

1.实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、重物(带夹子)、纸带、复写纸(或墨粉盘)、导线、毫米刻度尺、 交流电源. 2.实验步骤 (1)安装装置：按图1 甲所示把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接 好. 图1 (2)打纸带：在纸带的一端把重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖 直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近.先接通电源后释放纸带，让重物拉着纸带自由下 重物和纸带运动中的空气阻力及打点计 时器的摩擦阻力引起的系统误差. 5.实验注意事项 (1)打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力. (2)应选用质量和密度较大的重物.增大密度可以减小体积，可使空气阻力的影响相对减小. (3)实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落. (4)本实验中的几种验证方法均不需要(填“需要”或“不需要”)测重物的质量m 物的质量m. (5)速度不能用v＝gt 或v＝计算，应根据纸带上测得的数据，利用vn＝计算瞬时速度. 案例2 研究沿斜面下滑物体的机械能 1.实验器材 气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块. 2.实验装置 如图3 所示，把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，忽略空气阻力，重 力势能减小，动能增大. 图3 3.实验测量及数据处理 (1)测量两光电门之间的高度差Δh；

小车所受的拉力近似等于槽码所受的重力． (2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量． 三、实验器材 小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、 刻度尺、天平． 四、进行实验(以参考案例1 为例) 1．用天平测出小车的质量m，并把数值记录下来． 2．按如图1 所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系细线)． 图1 3．补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计 时器，直到轻推小车使小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相 等)，此时小车重力沿斜面方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及 其他阻力之和． 4．把细线绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码．保持小车质量不变，改变槽码的个数， 以改变小车所受的拉力．处理纸带，测出加速度，将结果填入表1 (1)保持物体质量不变时，物体的加速度a 与所受拉力F 成正比． (2)保持拉力F 不变时，物体的加速度a 与质量m 成反比． 六、注意事项 1．打点前小车应靠近打点计时器且应先启动打点计时器后放开小车． 2．在补偿阻力时，不要(选填“要”或“不要”)悬挂槽码，但小车应连着纸带且启动打点 计时器．用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明小车受到 的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡． 3．改变