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第1章第4节实验用打点计时器测速度★知识点一、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：交流6V以下★知识点二电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电电火花计时器电磁打点计时器工作电压交流电源以下交流电源打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期记录信息位置、时刻或位移、时间220V6V0.02s0.02s★两种打点计时器的比较0.02s（1）测时间电源频率50Hz,每隔_____秒打一个点（2）测位移：（3）研究纸带→研究物体运动★打点计时器的作用用刻度尺测量纸带上两点间的距离1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源2、纸带的简单处理——测平均速度（1）需测量的量：（2）关系式：★知识点三、练习使用打点计时器疏密与速度的关系位移、时间xvtDFDDFF如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性可行性3、测瞬时速度1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上．2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6V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．实验步骤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＝ΔxΔt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．实验步骤1．用打点计时器测量瞬时速度(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带．(2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s．在纸带上用O、A、B、C、D…标出这些“计数点”，如图所示．数据处理依次测出OA、AB、BC、CD…之间的距离x1、x2、x3、x4…(3)A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为：vA＝x1＋x22T、vB＝x2＋x32T、vC＝x3＋x42T、vD＝x4＋x52T…数据处理1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身会带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx来求平均速度．2．若采用分段测量计数点间的位移x，会使测量误差增大．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O的距离，再分别计算出各计数点间的距离．误差分析1．如果在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02s.2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集．4．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．注意事项5．为了减小实验误差，计数点要每隔T＝0.1s选一个，即每隔四个点取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间．即v＝xn＋xn＋12T.6．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．7．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(可先统一测量出各个测量点到起始点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．注意事项★知识点四、用图像表示速度1、图像特点：直观2、常用作图法（1）描点作图（2）据函数关系式作图3、作图步骤（1）建系（2）描点（3）作图速度—时间图象在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的，用横坐标表示，根据表中各时刻的速度．将作为一组坐标在图象中，将点连线后得出的图象称为速度—时间图象(v－t图象)．位移v、t时间描点4、速度－时间图像（v-tgraph）t/s01234567Vm/s0.050.100.200.300.280.280.460.55012345670.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1)【典型例题】（1）打点计时器是一种使用（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，电磁式打电计时器的工作电压为4V~6V．当电源的频率是50Hz时（我国工农业和生活用的交流电的频率都是50Hz），它每隔s打一个点，因此纸带上的点就表示了与纸带相连的物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况．（2）如图是实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是50Hz），依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得x1=2.21cm，x2=3.00cm，x3=3.81cm，x4=4.63cm，x5=5.45cm，x6=6.28cm。①该打点计时器依次打出各计数点的时间间隔为T=s②打点计时器打计数点5时，小车的速度大小是v5=m/s。（结果保留两位有效数字）【解析】（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，其工作电压是交流4～6V，在我国使用的频率为50HZ的交流电中，每隔0.02s打一个点，所以相邻的两个计时点间的时间间隔是0.02s。（2）①由题意从O点开始每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5点时小车的瞬时速度大小：5650.05450.06280.59m/s220.1vTxx【答案】（1）交流，0.02；（2）①0.10②0.59