高中物理人教版必修一导学案：第一章第四节+实验：用打点计时器测速度5页

4　实验：用打点计时器测速度
课堂合作探究
问题导学
一、打点计时器的原理及使用
活动与探究 1
1．电磁打点计时器使用低压交流电源工作，能不能使用直流电源？为什么？
2．从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个误差可能会更小？
3．关于打点计时器的使用说法正确的是（　　）
A．电磁打点计时器使用的是 6 V 以下的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小
迁移与应用 1
打点计时器在纸带上的点迹，直接记录了（　　）
A．物体运动的时间
B．物体在不同时刻的位置
C．物体在不同时间内的位移
D．物体在不同时刻的速度
[来源:学科网 ZXXK]
（1）两种计时器使用的都是交流电源，当电源的频率为 50 Hz 时，都每隔 0.02 s 打一
次点。不过它们使用的工作电压不同，电磁打点计时器的工作电压在 6 V 以下，电火花计
时器的工作电压是 220 V。
（2）电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也就比较小。
（3）实验时，将打点计时器固定在桌子上，以免在拉纸带时晃动它，并要轻轻试拉纸
带，应无明显阻滞现象，同时复写纸应该能随纸带的移动而移动。必要时，可通过定位轴
的前后移动来调节复写纸的位置。
（4）若纸带上出现双点或漏点现象，可通过适当调整振动片的长度予以纠正；若纸带
上出现拖痕和点迹不清，应调整振针长度。
二、实验步骤
活动与探究 2
1．某学生在用打点计时器做“用打点计时器测速度”的实验，如图所示，其中有错误
与不妥之处，请把它找出来。
2．实验前打点计时器是否需要固定？为什么？如果需要固定，固定前应如何做？
3．你认为使用打点计时器时，通电和拉纸带的顺序应是什么？手拉纸带的速度应快些
还是慢些？为什么？
4．打点计时器能否工作较长时间？打点之后有必要立即关闭电源吗？
迁移与应用 2
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
（1）在如下基本步骤中，正确的排列顺序为______。
A．把电火花计时器固定在桌子上
B．安装纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通 220 V 交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
（2）在安装纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在______上，还要检查______
是否夹在纸带之间。
实验步骤
（1）了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上。[来源:Z.xx.k.Com]
（2）把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与 6 V 的低压交流电源的接线柱相连接，
让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。
（3）接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。
（4）取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共有 n
个点，则用 Δt＝0.02×（n－1） s 计算出纸带的运动时间 Δt。
（5）用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离 Δx，利用公式v＝
Δx
Δt
计算纸带在这
段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表中。
实验
次数
点数 n
点划分
出的间隔
数 n－1
运动时间
Δt/s
位移
Δx/m
平均速度v/
（m·s－1）
1
2 [来源:Zxxk.Com]
三、纸带的测量和数据处理
活动与探究 3
1．测量各计数点间的位移时，逐个测量较好，还是一次测出各计数点到起始计数点 O
的距离，再计算各计数点间的距离较好？
2．如图所示，打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用厘
米刻度尺测量情况如图所示，纸带在 A、C 间的平均速度为________ m/s，A、D 间的平均
速度是________ m/s；B 点的瞬时速度更接近于________ m/s。
3．本实验在处理数据时误差的可能来源是什么？（至少找出两条）
迁移与应用 3
在“用打点计时器测速度”的实验中，如图所示给出了从 0 点开始，每 5 个点取一个计
数点的纸带，其中 0、1、2、3、4、5、6 都为计数点。测得 x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝
2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3. 39 cm，x6＝3.87 cm。那么：
（1）在计时器打出点 4 时，求小车的速度。
（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象，并分析...