高中物理必修一纪老师讲义
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用打点计时器测速度
一、两种计时器的比较：
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电磁打点计时器
电火花计时器
电源性质
6V以下交流电源
220V交流电源
打点频率
打点时间间隔0.02s，频率50hz
打点时间间隔0.02s，频率50hz
打点方式
振针通过复写纸在纸带上打点
电火花放电使墨粉在纸带上成点
阻力来源
纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的摩擦
纸带与限位孔、限位盘的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
二、练习使用打点计时器
实验步骤：
⑴把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。
⑵打点计时器接交流电源。
⑶接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源。
⑷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，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t＝0.02（n-1）s。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。
⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
三、测瞬时速度
1、测量原理：测量某一位置的瞬时速度，可以取包含这一位置在内的一小段位移△x，测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。
2、用打点计时器测量瞬时速度的方法与步骤：
①把打点计时器固定在桌子上。
②按照说明把纸带装好。
③启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一系列的点。随后立即关闭电源。
④取下纸带，从能够看清的某个点开始，每隔0.1s，即每５个点取１个“测量点”标出０，１，２，…，５，如图1-4-3所示。
⑤根据v＝Δx/Δt计算出0，1，2，…,5各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，并记入表中，点０作为计时起点，t＝０，便可看出手拉纸带运动的速度变化情况。
说明：①在使用电磁打点计时器时把纸带穿过限位孔，把复写纸片压在纸带上，在使用电火花计时器时，把墨粉纸盘套在纸盘轴上。
②使用时，必须先通电，再拉动纸带。
③测量瞬时速度在选择测量点0，1，2，…，5时，每隔0.1s选择一个较好，方便计算；在选择位移Δx时，应包含上面这个点的一段位移。
④用平均速度v=Δx/Δt代替测量点的瞬时速度，选取的Δx越小（即Δt越短），平均速度越接近瞬时速度，误差越小。
四、用图象表示速度
以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据用打点计时器测出的各时刻的瞬时速度值，用描点法在坐标系中描出各个点，再用平滑的曲线将各点连接起来，就得到一条能反映速度随时间变化关系的图线，描述速度v与时间t关系的图象，叫做速度—时间图象或v－t图象。
五、1：使用打点计时器时，下列问题对实验的影响是什么？
（1）错接在直流电源上，影响是
（2）电源频率不稳，影响是
（3）打点针压得太紧，影响是
（4）电源电压不稳，影响是
（5）振针过长，影响是
（1）不会打点；（2）打点间隔无规律，不总是每隔0.02s打一个点，但纸带上看不出，而实际上打点间隔已不是0.02s内物体运动的位移；（3）针与纸带接触时间过长，使“点”变成为“线”；（4）不影响打点的时间间隔，影响打点的清晰程度；（5）对纸带的影响和振针压得太紧相似，是间断的直线。
2：若纸带上出现下列情况是什么原因
打点不清晰、不打点：振针过高或电压太低使振幅过低或复写纸用的太久。
打出的是短线而不是点：振针过低或所加电压太高使振幅过大
打双点：振针松动
经典题型
对打点计时器的认识
1、对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是(AB)
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
2、打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(C)
A．T＝0.1s，t＝NTB．T＝0.05s，t＝(N－1)T
C．T＝0.02