14 实验：用打点计时器测速度1.txt结婚就像是给自由穿件棉衣，活动起来不方便，但会很温暖。谈恋爱就像剥洋葱，总有一层让你泪流。1.4实验：用打点计时器测速度1
实验目标：
1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几
个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t
图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。
2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是
极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。
实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），
导线
实验准备：
1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。
2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？
3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。
4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替
某点的瞬时速度吗？
5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整
齐的记录，妥善保存。
实验原理：
1、电磁打点计时器。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为
4~6V。当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理
制成的，图1是它的工作原理图。通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在
纸带上。然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。这时，振片被磁化，在磁力作用下振
动起来。每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，
这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.
02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。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
时器，它的构造如图2所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。当接
通用220V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨
粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是
50Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点。
这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s，因此，打在纸带上的点，记录了纸
带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一
起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体
在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生
的位移，从而了解物体运动的情况。
实验步骤：
1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查
两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否在两条纸带之间。
2．把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。
3．按下脉冲输出开头，用手水平地拉动两条纸带，纸带动上就打上一列车员小点。
4．取下纸带，从能看得清规戒律的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共
有n个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02 （n-1）计算出纸带的运动时间t。
5．用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s 有多长
6．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一
中。
7．选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。
8．从能够看清的某个点开始，每隔0.1s取一个点，在纸带上用数字0，1，2 ….5标
出这些"测量点"，测量包括每个点的一段位移△x,记录在表二中，同时记录相对应的时间，
以测量该点的瞬时速度。
9．计算出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，填入表三
中，点0作为计时的开始，即t=0。
10．以速度v为纵轴，以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在
坐标轴上描点，将这些点用平滑的曲线连接起来。
11．通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律，将你的实验结果与其他同学交流一下，
说出你的体会。
12．重复以上步骤再做一次。
如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前3步相应地应当是：
1． 把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。
2． 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接。
3． 打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一列小点。
表一：
实验次数
点子数n
点子间隔数
n-1
运动时间t/s
位移s/m
平均速度
/m/s
1
2
表二：
位置
0
1
2
3
4
5
/m
/s
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
v/（m/s）
表三：
位置
0
1
2
3
4
5
t/s
0
v/（m/s）
注意事项：
1． 要认清楚你使用了哪种类型的打点计时器，电磁打点计时器要使用10V以下的交流学生
电源；而电火花计时器则直接使用220V的交变电流。
2． 开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，
数点时不能从开始处数，而要向后看
，从能够看清的某个点开始。
3． 如果数出了n个点，那么，他们的间隔数是（n-1）个。他们所用的运动时间为（n-1）
0.02s.
4． 打点计时器要固定好，在使用时打点计时器不允许松动。
5． 打点计时器打点结束时要立刻切断电源。
6． 要保证手每一次"水平地拉动纸带"。
7． 可以大致表示某包含点的瞬时速度，两边点离得越近算出的平均速度接近B点的瞬
时速度，但过小的间距也会增大测量的误差，应根据课本中的例子仔细选取。
8． 测量点要每隔0.1s选一个，即每隔六个点取一个点，而测量点的 、 的选取上应
取前一个点，后两个点之间。即：v= = 。
9． 建立坐标系要根据实际情况取合适的单位，以便曲线能分布于大部分的坐标系中。
怎样描绘实验图线
处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理数据有许多优点，例如，能比较直
观地表达物理规律，能够减小偶然误差对结果的影响，能够较方便地获得某些未经测量或无
法直接测量的物理量数值。这里我们着重介绍一下怎样描绘实验图线。
1． 描绘图线时，一般以横坐标代表自变量，以纵坐标代表因变量，在轴的末端箭头旁边注
明代表的物理量及其单位。例如，要描绘做匀速直线运动物体珠速度图象，即以时间为横坐
标，以瞬时速度为纵坐标，在纵轴和横轴末端箭头旁分别标注
t/s
0
1
2
3
4
5
v/（m/s）
0
0.10
0.21
0.30
0.39
0.50
2． 根据测量的数据，选取适当的坐标轴的标度（即每格所代表的量值），使横轴与纵轴的
全长（表示数据的最大值的长度）接近相等，图线大约分布在以坐标原点为顶点，以横坐标
为一条边角之间，并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致。例如，在绘制速度图象的
实验数据中（见上表），最大数值为时刻，速度，我们在横轴上取1格表示1s,在纵横轴上
取1格表示0.10m/s, 横轴和纵轴的全长都占5格，且测量的准确值在图上也能确切标出。
当图线不通过坐标原点时，坐标的原点可以不从零开始，这样可以使图线分布匀称。例如，
上述速度图象中，如果t=0,v0=0.20m/s,则v轴的原点可以从0.20开始。
教学中的几点考虑
①注意培养学生的实验素质。实验课以学生活动为主，各种活动应有序进行。指导学生
阅读课文、说明卡，对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。认真观察
实验现象，小组之间可以交流、对比实验情况。如有意识的变速拉动纸带，观察纸带上打出
的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化？其他小组打出的点有什么不同，这些差异
都说明什么问题？以提高对实验现象的观察力。
要求学生尊重原始测量的数据,不能随意改动,实验测量的原始数据是研究实验现象,寻
找结论和规律的基本依据,也是检验,评价实验结果的依据.尊重原始测量数据,是良好实验
素质和科学精神的具体表现.
②注意理解一些名词,概念.如计时点,计数点,两个计数点之间的位移,平均速度,某时
刻的瞬时速度是怎样求得的.各组交流v-t图象的异同,研究异同的原因.
画v-t图象是,横轴,纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值,最小值合理选取,
使描绘的图象v-t能充满坐标平面的大部分空间.;
③说明卡片内容建议(以电磁打点计时器为例)
在桌边固定打点计时器；
将复写纸调节片向外拉出,将复写纸原片孔套在复写纸定位销上,向里推调节片,可调节
复写纸位置；
将纸带穿过限位框,从复写纸下穿过压纸框,从另一侧限位框穿出；
开启电源等待1s~2s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源；
在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30cm以上透明塑料尺一次测
量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减少偶然误差。
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14 实验：用打点计时器测速度1.txt结婚就像是给自由穿件棉衣，活动起来不方便，但会很温暖。谈恋爱就像剥洋葱，总有一层让你泪流。1.4实验：用打点计时器测速度1
实验目标：
1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几
个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t
图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。
2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是
极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。
实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），
导线
实验准备：
1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。
2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？
3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。
4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替
某点的瞬时速度吗？
5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整
齐的记录，妥善保存。
实验原理：
1、电磁打点计时器。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为
4~6V。当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理
制成的，图1是它的工作原理图。通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在
纸带上。然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。这时，振片被磁化，在磁力作用下振
动起来。每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，
这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.
02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。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
时器，它的构造如图2所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。当接
通用220V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨
粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是
50Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点。
这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s，因此，打在纸带上的点，记录了纸
带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一
起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体
在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生
的位移，从而了解物体运动的情况。
实验步骤：
1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查
两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否在两条纸带之间。
2．把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。
3．按下脉冲输出开头，用手水平地拉动两条纸带，纸带动上就打上一列车员小点。
4．取下纸带，从能看得清规戒律的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共
有n个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02 （n-1）计算出纸带的运动时间t。
5．用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s 有多长
6．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一
中。
7．选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。
8．从能够看清的某个点开始，每隔0.1s取一个点，在纸带上用数字0，1，2 ….5标
出这些"测量点"，测量包括每个点的一段位移△x,记录在表二中，同时记录相对应的时间，
以测量该点的瞬时速度。
9．计算出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，填入表三
中，点0作为计时的开始，即t=0。
10．以速度v为纵轴，以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在
坐标轴上描点，将这些点用平滑的曲线连接起来。
11．通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律，将你的实验结果与其他同学交流一下，
说出你的体会。
12．重复以上步骤再做一次。
如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前3步相应地应当是：
1． 把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。
2． 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与6V的低压交流电源的接线柱相连接。
3． 打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一列小点。
表一：
实验次数
点子数n
点子间隔数
n-1
运动时间t/s
位移s/m
平均速度
/m/s
1
2
表二：
位置
0
1
2
3
4
5
/m
/s
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
0.06
v/（m/s）
表三：
位置
0
1
2
3
4
5
t/s
0
v/（m/s）
注意事项：
1． 要认清楚你使用了哪种类型的打点计时器，电磁打点计时器要使用10V以下的交流学生
电源；而电火花计时器则直接使用220V的交变电流。
2． 开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，
数点时不能从开始处数，而要向后看
，从能够看清的某个点开始。
3． 如果数出了n个点，那么，他们的间隔数是（n-1）个。他们所用的运动时间为（n-1）
0.02s.
4． 打点计时器要固定好，在使用时打点计时器不允许松动。
5． 打点计时器打点结束时要立刻切断电源。
6． 要保证手每一次"水平地拉动纸带"。
7． 可以大致表示某包含点的瞬时速度，两边点离得越近算出的平均速度接近B点的瞬
时速度，但过小的间距也会增大测量的误差，应根据课本中的例子仔细选取。
8． 测量点要每隔0.1s选一个，即每隔六个点取一个点，而测量点的 、 的选取上应
取前一个点，后两个点之间。即：v= = 。
9． 建立坐标系要根据实际情况取合适的单位，以便曲线能分布于大部分的坐标系中。
怎样描绘实验图线
处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理数据有许多优点，例如，能比较直
观地表达物理规律，能够减小偶然误差对结果的影响，能够较方便地获得某些未经测量或无
法直接测量的物理量数值。这里我们着重介绍一下怎样描绘实验图线。
1． 描绘图线时，一般以横坐标代表自变量，以纵坐标代表因变量，在轴的末端箭头旁边注
明代表的物理量及其单位。例如，要描绘做匀速直线运动物体珠速度图象，即以时间为横坐
标，以瞬时速度为纵坐标，在纵轴和横轴末端箭头旁分别标注
t/s
0
1
2
3
4
5
v/（m/s）
0
0.10
0.21
0.30
0.39
0.50
2． 根据测量的数据，选取适当的坐标轴的标度（即每格所代表的量值），使横轴与纵轴的
全长（表示数据的最大值的长度）接近相等，图线大约分布在以坐标原点为顶点，以横坐标
为一条边角之间，并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致。例如，在绘制速度图象的
实验数据中（见上表），最大数值为时刻，速度，我们在横轴上取1格表示1s,在纵横轴上
取1格表示0.10m/s, 横轴和纵轴的全长都占5格，且测量的准确值在图上也能确切标出。
当图线不通过坐标原点时，坐标的原点可以不从零开始，这样可以使图线分布匀称。例如，
上述速度图象中，如果t=0,v0=0.20m/s,则v轴的原点可以从0.20开始。
教学中的几点考虑
①注意培养学生的实验素质。实验课以学生活动为主，各种活动应有序进行。指导学生
阅读课文、说明卡，对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。认真观察
实验现象，小组之间可以交流、对比实验情况。如有意识的变速拉动纸带，观察纸带上打出
的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化？其他小组打出的点有什么不同，这些差异
都说明什么问题？以提高对实验现象的观察力。
要求学生尊重原始测量的数据,不能随意改动,实验测量的原始数据是研究实验现象,寻
找结论和规律的基本依据,也是检验,评价实验结果的依据.尊重原始测量数据,是良好实验
素质和科学精神的具体表现.
②注意理解一些名词,概念.如计时点,计数点,两个计数点之间的位移,平均速度,某时
刻的瞬时速度是怎样求得的.各组交流v-t图象的异同,研究异同的原因.
画v-t图象是,横轴,纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值,最小值合理选取,
使描绘的图象v-t能充满坐标平面的大部分空间.;
③说明卡片内容建议(以电磁打点计时器为例)
在桌边固定打点计时器；
将复写纸调节片向外拉出,将复写纸原片孔套在复写纸定位销上,向里推调节片,可调节
复写纸位置；
将纸带穿过限位框,从复写纸下穿过压纸框,从另一侧限位框穿出；
开启电源等待1s~2s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源；
在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30cm以上透明塑料尺一次测
量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减少偶然误差。
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