第1章 第4节 实验：用打点计时器测量小车的速度-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参（教科版）

第4节　实验：用打点计时器测量小车的速度

一、实验目的

1．学会用打点计时器测量物体的速度。

2．能利用v-t图像分析实验数据，描述物体的运动。

二、实验设计

使小车拉动纸带运动，用打点计时器按相同的时间间隔在纸带上打出一系列点迹，这些点迹对应着各时刻小车的位置。通过测量各个时刻小车的位置，算出相邻时刻间的位移，我们就可以算出小车的速度了。

三、实验器材

小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。

四、实验操作

1．安装实验器材。注意把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边，纸带前端固定在小车后

部，然后穿过打点计时器，小车前端的细绳穿过定滑轮垂下，如图甲所示。

2．使小车在木板上保持静止，并靠近打点计时器，开启打点计时器的电源开关。打点计时器稳定工作后，用手拉动细绳，使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时，松开手，使小车依靠惯性继续运动，直到左端。纸带上会留下一系列点迹。

小组中的每一位同学都亲自动手拉动小车运动，并打出一条比较清晰的纸带，如图乙所示。

五、处理数据

1．在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间，把第1个点标为O，而后

依次标为A、B、C、D……

2．用刻度尺测量各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与O点对齐，即O点的位置记为0)，并记录在表1中。

表1

3.计算各相邻计时点间的位移xOA、xAB、xBC、xCD、xDE……并记录在表2中。

4．计算各段的平均速度OA、AB、BC、CD、DE、EF……并记录在表2中。

表2

六、绘制v-t图像

把相邻计时点间的平均速度当作起始点的瞬时速度(例如把OA当作vO)，在图丙所示的坐标纸上绘制v-t 图像。

七、注意事项

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)×0.02 s。

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

细绳。

3．手拉动细绳时速度应适当快一些，以防点迹太密集。

4．使用电火花打点计时器时，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．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。

6．作图时，描点、连线存在偶然误差。为减小误差，应选取合适的坐标单位，利用坐标纸作图。

题型一　教材原型实验

角度1　实验操作

　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频率为50 Hz 的低压________(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______________。

[解析]　A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并压在复写纸的下方；D项中纸带上记录的时间Δt＝(n－1)×0.02 s。合理的实验步骤为BAEDCF。

[答案]　交流　限位孔　复写纸　(n－1)×0.02 s

BAEDCF