人教版高中物理必修一知识讲解，巩固练习（教学资料，补习资料）：专题1.4 实验：用打点计时器测速度Word版含解析

第一章 运动的描述 第4节 实验：用打点计时器测速度 知识 一、打点计时器 1．打点计时器的结构 2．打点计时器的原理及工作电压 （1）当给电磁打点计时器通入交流电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来。当交变电流的频率是50 Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02 s打下一个点。 （2）电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器。当电源的频率是50 Hz 时，它的脉冲放电周期也是0.02 s，即每隔0.02 s打下一个点。 二、练习使用打点计时器 1．电磁打点计时器的使用：用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面。通电，振片带动振针打点。若纸带运动，其上就会留下一行小点。如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算。 2．电火花计时器的使用：使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。 三、用打点计时器测量瞬时速度 取一条打点计时器打出的纸带研究，如图所示。设纸带相邻点间的时间间隔为T，A、B、C三点的瞬时速度可表示为、、。 四、用图象表示速度 在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度v，用横坐标表示时间t，根据各个时刻的速度，将(v，t)作为一组坐标再进行描点，将所描的点连成平滑曲线后得出的图象称为速度–时间（v–t）图象，简称速度图象。 重点 一、两种计时器的比较 1．都使用交流电源，但工作电压不同，电磁打点计时器工作电压为6 V以下，电火花打点计时器工作电压为220 V，若交流电的频率为50 Hz，则打点周期为0.02 s。 2．工作原理不同，但作用相同，纸带上的点可记录与之相连的运动物体的时间间隔和位移。 3．电磁打点计时器使用振针和复写纸打点；电火花打点计时器使用电火花和墨粉打点。 4．使用电火花计时器时，应把两条纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。 5．电火花打点计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也就较小。 【例题1】下列说法正确的是 A．电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样 B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样 C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的 D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s 参考答案：ACD 试题解析：电磁打点计时器和电火花打点计时器原理和使用方法基本一样，所接交流电压不同，但频率相同，也即打点的时间间隔相同，电磁打点计时器的工作电压为4~6 V，电火花计时器外接的电压为220 V。故ACD正确，B错误。 二、用打点计时器测速度 1．练习使用打点计时器 （1）把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔并压在复写纸（或墨粉盘）下面，也可以让两条纸带夹住墨粉盘。 （2）先接通电源，后拉动纸带；纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源。 （3）取下纸带，从能看得清的某个点数起，数出共有多少个点，如果有n个点，那么打点的间隔数为n–1，若使用50 Hz交流电，则纸带的运动时间t=(n–1)0.02 s。 （4）用刻度尺测量从开始计数的一点到最后一点间的距离。 2．用打点计时器测速度 如图所示，根据D、F两点的位移Δx和时间Δt，算出平均速度，用这个平均速度来代表经过E点的瞬时速度。 3．注意事项 （1）电磁打点计时器振针的高度应适当，并且不要松动，否则会出现漏点、双点，甚至打出的是短横线等情况，而且可能 ... ...