第一讲 打点计时器及其相关实验 暑假预习讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

2025-07-11
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普通

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第一册
年级 高一
章节 2. 时间 位移
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 1.48 MB
发布时间 2025-07-11
更新时间 2025-08-06
作者 sameway
品牌系列 -
审核时间 2025-07-11
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价格 1.50储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

高一第一讲 打点计时器及其相关实验 一、两种打点计时器的比较 了解:电磁打点计时器的工作原理 如图所示,当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁场,线圈中的振片被磁化,振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动,由于交流电的方向每个周期要变化两次,因此振片被磁化后的磁极要发生变化,永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化.振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时,便会打上一系列点. Eg1:甲图为_______打点计时器,乙图为_______打点计时器,它们都是使用_______(填“直流”或“交流”)电源的仪器,乙图的工作电压是_______V。 二、用打点计时器测量物体运动速度 1、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸. 2、实验原理:跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx,打两个点的时间可用Δt=(n-1)×0.02 s求得,则平均速度=,当Δt很短时,可以认为为t时刻的瞬时速度. 3、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. (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,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=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. ★实验注意事项 ①实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。 ②使用计时器打点时,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。 ⑤使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。 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。 4、数据处理 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=5×0.02 s=0.1 s.在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图所示. 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=、vB=、vC=、vD=、…. 5、误差分析 (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. ★误差的介绍: 1、系统误差:由于仪器结构缺陷、实验方法不完善等造成的误差。 减小方法:(1)完善测量原理;(2)使用精度更高的仪器 2、偶然误差:由于各种偶然因素引起。减小方法:多次测量求平均值 3、绝对误差:测量值与真实值之间的差异 4、相对误差:绝对误差与真实值的比值 5、绝对误差与相对误差的关系: (1)绝对误差相同时,相对误差不一定相同(要看真实值大小) (2)绝对误差相同时,真实值越大。相对值越小 Eg1:电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到无需测量的物理量是(  ) A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度 Eg2:根据打点计时器打出的纸带(  ) A.能准确地求出某点的瞬时速度 B.只能粗略地求出某点的瞬时速度 C.不能求出某段时间内的平均速度 D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度 Eg3:关于打点计时器打出的纸带,下列叙述错误的是(  ) A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动 B.点迹变稀,说明纸带做加速运动 C.点迹变密,说明纸带做加速运动 D.相邻两点间的时间间隔相等 Eg4:用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处. A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压 (选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上; B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 下面; C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx; D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt= ; E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点; F.利用公式=计算纸带运动的平均速度. 实验步骤的合理顺序是 . Eg5:某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.(本题计算结果均保留3位有效数字) (1)在实验中,使用打点计时器时应先 再 (选填“释放纸带”或“接通电源”). (2)每两个计数点间还有 个点没有标出. (3)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10 s测一次速度,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表. vB vC vD vE vF 数值(m·s-1) 0.640 0.721 三、用打点计时器探究体运动速度随时间变化的规律(即测量加速度) 1、实验原理 (1)瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替:vn=。 (2)根据v-t图象判断运动性质:用描点法可作出小车的v-t图象,根据图象的形状可判断小车的运动性质。 (3)加速度的计算:利用v-t图象的斜率求出小车的加速度。 2、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源。 3、实验步骤 (1)如图所示,把附有定滑轮的长木板放在实验桌上,并使定滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。 (3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点,关闭电源。 (4)换上新的纸带,重复实验两次。 (5)增减所挂钩码的个数,按以上步骤再做两次实验。 ★注意事项 ①开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。 ②先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。 ③打点完毕,应立即断开电源。 ④要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,在小车到达滑轮前及时用手按住。 ⑤牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小,而使各段位移差别不大,误差增大。 4、数据处理 (1)瞬时速度的计算: ①从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…如图所示。 ②依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…,填入表中。 ③1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为:v1=、v2=、v3=、v4=…。将计算得出的各点的速度填入表中。 ④根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律。 (2)作出小车运动的v-t图象 ①定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明) ②连线:画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。 ③观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。 (3)求解加速度 ①根据所画v-t图象的斜率求出小车运动的加速度a=。 ②逐差法求加速度 若纸带上提供的数据为偶数段. (1)若已知连续相等时间内的两段位移. 由x2-x1=aT2,得a= (2)若已知连续相等时间内的四段位移. 可以简化成两大段AC、CE研究 xⅠ=x1+x2 xⅡ=x3+x4 tAC=tCE=2T a== (3)若已知连续相等时间内的六段位移 可以简化成两大段AD、DG研究 xⅠ=x1+x2+x3 xⅡ=x4+x5+x6 a==. 若纸带上提供的数据为奇数段 可以先舍去一个较小的数据,选取偶数段数据再利用上述方法求解. Eg1:在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是(  ) A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理 B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点 C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点 D.两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s Eg2:让小车拖着纸带从某一倾斜的木板上滑下,启动打点计时器在纸带上留下如图所示的点迹。已知打点周期为T,点迹间各段长度已标在图上,若要求得该过程中小车运动的平均加速度,下列计算公式中最合理的是(  ) A.由得 B.由得 C.由得 D.由得 Eg3:在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,交流电源频率为50 Hz.下图是某次实验的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始计数,每隔4个连续点取1个计数点,标以1、2、3、……那么相邻两个计数点之间的时间为 s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0 cm、x2=7.5 cm、x3=13.5 cm,则物体通过计数点1的速度v1= m/s,通过计数点2的速度v2= m/s,小车运动的加速度a= m/s2. Eg4:在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,小车在恒定外力作用下运动,如图甲所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出.所用电源的频率为50 Hz. (1)由纸带根据运动学有关公式可求得vB=1.38 m/s,vC= m/s,vD=3.90 m/s. (2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a= m/s2. (3)若实验中以打A点时开始计时,利用所得的数据在图乙中作出小车的v-t图线,将图线延长线与纵轴相交,此交点纵轴坐标的物理意义是 练习 1、(多选)使用电磁打点计时器下列说法正确的是(  ) A.电磁打点计时器使用低压交流电源,交流电频率为50 Hz B.纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带放在复写纸上方 C.要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源 D.为减小摩擦,每次测量应先将纸带拉直 2、(多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意(  ) A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面 B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带 C.使用打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行 D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源 3、 (多选)某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是(  ) A. 复写纸放反 B. 使用了直流电源 C. 振针过短 D. 纸带运动过快 4、在实验中,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是(   ) A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是0.08s C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s 5、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50 Hz时,振针每隔________s打一个点.现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值________. 6、一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,发现纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,可能是因为(  ) A. 打点计时器错接直流电源上 B. 电源电压不稳定 C. 电源的频率不稳定 D. 打点针压得过紧 7、在实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是(  ) A. vD=,Δt1=0.10 s B. vD=,Δt2=0.06 s C. vD=,Δt3=0.10 s D. vD=,Δt4=0.04 s 8、 用打点计时器来研究物体的运动情况,在实验桌上有以下器材:电磁打点计时器、低压直流电源、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、小车、纸带、复写纸片、导线若干,在所给器材中,多余的器材有____________,还需要的器材有______________、_____________. 9、用打点计时器测速度实验中: (1)在下面的仪器和器材中,必须使用的有___________。(填选项代号) A.电压合适的交流电源   B.秒表   C.刻度尺     D.天平 (2)实验过程中,下列做法正确的是___________。 A.先接通电源,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电源 (3)扎西同学用打点计时器测速度,将打点计时器接到电源频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,取纸带上的 A、B、C、D、E、F、G,共7个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点没有画出)。 ①推测小车做___________运动(选填“加速”或“减速”)。 ②两相邻计数点间的时间间隔为T=___________s。 ③由纸带可知,计算C、D、E各点的瞬时速度, vC=___________ m/s,vD=___________ m/s,vE=___________ m/s。(保留三位有效数字) 10、在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离分别为d1、d2、d3.回答下列问题: (1)测量结果如图所示,则d1=___________,d2=___________,d3=___________. (2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=_______m/s.(该结果保留三位有效数字) 11、(多选)在探究“小车随时间变化的规律”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是(  ) A.选取记数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点,只用点迹清晰、点间间隔适当的部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 12、图是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。已知相邻计数点间还有4个点未画出。则,打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为____________m/s,小车的加速度大小为___________ m/s2。 13、某同学在使用电火花打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。用刻度尺量出了一些数据标在图中,打点计时器接频率为的交流电源。 (1)打下E点时纸带的速度__________;物体的加速度a=__________。(结果均保留3位有效数字) (2)如果当时电网中交变电流的频率,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。 14、(2019·全国·高考真题)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研究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.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ABCDE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______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为_____m/s2(保留2位有效数字). 15、(2017·全国·高考真题)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。 (已知滴水计时器每30 s内共滴下91个小水滴) (1)由 图(b)可知,小车在桌面上是______(填“从右向左”或“从左向右”)运动的; (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______ m/s,加速度大小为______ m/s2。(结果均保留2位有效数字) 16、某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,如图(甲)所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。 (1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图(乙)所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线,则可以判断此小车_____(选填:“是”或“不是”)做匀变速直线运动。 (2)在图中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是_____m/s,小车运动的加速度大小是_____m/s2(本小题计算结果均保留两位有效数字) (3)如果当时电网中交流电的频率是f=51Hz而电压不变,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值_____实际值(填“大于”,“等于”或“小于”) (4)如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值_____实际值(填“大于”,“等于”或“小于”) 17、为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.20s,通过第二个光电门的时间为0.05s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s。试估算滑块加速度为(  ) A. B. C. D. 18、如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( ) A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 19、图中装置可用来探究物块的运动情况,细线平行于桌面,遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为s,让物块从光电门A的左侧由静止释放,分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为tA和tB,用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。 利用实验中测出的物理量符号,写出物块运动的加速度a= 。 课后练习 1、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 2、某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图1-4-5所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50 Hz. 图1-4-5[来源:Zxxk.Com] (1)相邻两个计数点间的时间为________s. (2)打第4个计数点时纸带的速度v4=________m/s.(保留三位有效数字) 3、使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:[来源:Z,xx,k.Com] (1)在下列基本步骤中,正确的排列顺序为___________. A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 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)在安放纸带时,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. 4、打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种.关于电磁打点计时器和电火花计时器,下列说法中正确的是(  ) A. 电磁打点计时器使用交流电源,电火花计时器使用直流电源 B. 它们都是使用10 V以下的交流电源 C. 使用它们计时时,必须先拉动纸带,再立即接通电源 D. 电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小 5、你左手拿一块表,右手拿一支笔,当你的合作伙伴沿直线运动拉动一条纸带,使纸带在你的笔下向前移动时,用笔在纸带上点下一个个点,这样就做成了一台简单的“打点计时器”,为了提高计时的准确性,应掌握的要领是(  ) A. 让同伴使纸带做匀速运动 B. 打点节奏随同伴拉动纸带的速度增大而同步加快 C. 使打点时节奏保持均匀不变 D. 让同伴使纸带做匀加速运动 6、在实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系.某次实验中某同学描出的点如右图所示.在直角坐标系上一共描出了10个点.下列思考有道理的是 (  ) ①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线 ②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远 ③在8个点当中只有4个点能画一条直线上(A、D、G、I),有六个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律 ④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的 A.①③          B.②④ C.①② D.③④ 7、(多选)如图所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带,测量出AB=1.2 cm,AC=3.6 cm,AD=7.2 cm,计数点A、B、C、D中,每相邻两个计数点之间有四个点未画出,以下说法正确的是(  ) A.电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器 B.若电源频率f=50 Hz,则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.1 s C.打B点时纸带的速度vB=0.20 m/s D.本实验也可以采用电火花计时器 8、(1)电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,它的工作电压是_____V,当电源的工作频率是50 Hz时,它的打点间隔是_____s。 (2)在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,取下一段纸带研究其运动情况,如图所示,设0点为计数的起始点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,则相邻两计数点之间的时间间隔为____s,第一个计数点与起始点的距离s1为_____cm,打第一个计数点时物体的瞬时速度为_____,物体的加速度为______。 9、某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。 根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题: (1)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为_______m/s。在打出D点时,物块的速度大小为_______m/s;(保留两位有效数字) (2)物块的加速度大小为_______m/s2。(保留两位有效数字) 10、(2022·安徽·合肥市第六中学高一开学考试)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为。(不计空气阻力,) (1)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________(填选项代号) A.电压合适的交流电源       B.电压合适的直流电源       C.刻度尺 D.秒表       E.天平 (2)计数点4对应的速度大小___________(保留两位有效数字)。 (3)物块减速运动过程中加速度的大小为___________(保留三位有效数字)。 (4)重物落地瞬间,物块的速度为___________(保留三位有效数字)。 11、(2021·辽宁实验中学高一期中)某同学用如图甲所示装置研究物块的匀变速直线运动。 (1)实验所用的打点计时器如图乙所示,该打点计时器所用的电源是( ) A.的交流电 B.的直流电 C.的交流电 (2)实验中得到一条清晰的纸带如下图所示,并在其上取7个点. 以打A点为计时零点,以t为横坐标、(其中d为各点到A点的距离,t表示A点到各点的运动时间)为纵坐标,得到图象的斜率为k,则加速度的大小为________;图线与纵轴的交点表示的物理意义是:________。 (3)该同学认为:图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在t时间内运动的位移大小.他的观点是________(选填“正确”或“错误”)的。 12、如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s,则下列说法正确的是(  ) A.滑块通过A的速度为1 cm/s B.滑块通过B的速度为2 cm/s C.滑块加速度为5 m/s2 D.滑块在A、B间的平均速度为3 m/s 13、光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如下甲图所示,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t1=5×10-2s,t2=3×10-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用分度值为1mm的刻度尺测量小滑块的长度为d,示数如乙图所示,实验中可得出滑块的长度d为__________cm,滑块通过光电门1的速度v1为___________m/s,滑块通过光电门2的速度v2为__________m/s,滑块的加速度大小为__________m/s2。(结果保留两位小数) 答案: 1、C 2、0.1;1.20 3、ABDEC;纸盘轴;墨粉纸盘 4、D 5、C 6、B 7、BD  8、(1)220 0.02 (2)0.1 4 0.45 1 9、(1)0.56 0.96 (2)2.0 10、AC     0.80     2.00     1.28 11、C          打A点时物块的速度(合理即可)     错误 12、C 13、4.45     0.89     1.48     3.93 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第一讲 打点计时器及其相关实验 暑假预习讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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