由打點計時器引發的物理題

張五華

關于打點計時器，高中物理必修一里第一章第四節，就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運動，打點計時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實驗，要求學生1.了解打點計時器的構造，會使用打點計時器.2.會計算紙帶上各點的瞬時速度.3.會利用紙帶計算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關系，并能根據圖象求加速度.接下來可以通過實驗原理圖熟悉實驗構造.

一、知識梳理

1. 電磁打點計時器是一種使用源（學生電源）的計時儀器，其工作電壓小于6V，一般是4～6V，電源的頻率是50Hz，它每隔0.02s打一次點.

2. 電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器，使用220V交流電壓，當頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，電火花計時器工作時，紙帶運動所受到的阻力比較小，它比電磁打點計時器實誤差小

3. 實驗步驟

（1）按照實驗原理圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源；

（2）把一細繩系在小車上，細繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；

（3）把小車停靠在打點計時器處，接通電源，放開小車；

（4）小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；

（5）換紙帶反復做三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析

[HJ1.4mm]4.注意事項：

（1）打點計時器使用的電源是交流電源，電磁打點計時器電壓是4～6V；電火花計時器電壓是220V.

（2）打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是小橫線、重復點或點跡不清晰，應調整振針距復寫紙片的高度，使之大一點.

（3）復寫紙不要裝反，每打完一條紙帶，應調整一下復寫紙的位置，若點跡不夠清晰，應考慮更換復寫紙.

（4）紙帶應捋平，減小摩擦，從而起到減小誤差的作用.

（5）使用打點計時器，應先接通電源，待打點計時器穩定后再放開紙帶.

（6）使用電火花計時器時，還應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間；使用打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔，壓在復寫紙下面.

（7）處理紙帶數據時，密集點的位移差值測量起來誤差大，應舍去；一般以五個點為一個計數點.

（8）描點作圖時，應把盡量多的點連在一條直線（或曲線）[JP3]上不能連在線上的點應分居在線的兩側.誤差過大的點可以舍去.[JP]

（9）打點器不能長時間連續工作.每打完一條紙帶后，應及時切斷電源.待裝好紙帶后，再次接通電源并實驗.

二、例題解析

類型一：實驗題

1.已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上相鄰兩點的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點的時間間隔為.[HJ]

解析（1）打點計時器頻率為50 Hz，周期T=1f=0.02 s，故打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s；兩相鄰計數點間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.（注意兩點和兩計數點不同）

2.測定重力加速度時，打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的端應和重物相接.（選填“甲”或“乙”）

解析甲.因為做加速運動，兩計數點相隔時間一樣時，位移越大，速度越大，等時間間隔內，速度大，則加速度大.因此是A端.

類型二：看圖計算題

1.求加速度

利用紙帶求解加速度，是一個必定會考的題型，以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

（1） 根據ΔS=aT2求解

關于打點計時器，高中物理必修一里第一章第四節，就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運動，打點計時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實驗，要求學生1.了解打點計時器的構造，會使用打點計時器.2.會計算紙帶上各點的瞬時速度.3.會利用紙帶計算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關系，并能根據圖象求加速度.接下來可以通過實驗原理圖熟悉實驗構造.

一、知識梳理

1. 電磁打點計時器是一種使用源（學生電源）的計時儀器，其工作電壓小于6V，一般是4～6V，電源的頻率是50Hz，它每隔0.02s打一次點.

2. 電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器，使用220V交流電壓，當頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，電火花計時器工作時，紙帶運動所受到的阻力比較小，它比電磁打點計時器實誤差小

3. 實驗步驟

（1）按照實驗原理圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源；

（2）把一細繩系在小車上，細繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；

（3）把小車?？吭诖螯c計時器處，接通電源，放開小車；

（4）小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；

（5）換紙帶反復做三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析

[HJ1.4mm]4.注意事項：

（1）打點計時器使用的電源是交流電源，電磁打點計時器電壓是4～6V；電火花計時器電壓是220V.

（2）打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是小橫線、重復點或點跡不清晰，應調整振針距復寫紙片的高度，使之大一點.

（3）復寫紙不要裝反，每打完一條紙帶，應調整一下復寫紙的位置，若點跡不夠清晰，應考慮更換復寫紙.

（4）紙帶應捋平，減小摩擦，從而起到減小誤差的作用.

（5）使用打點計時器，應先接通電源，待打點計時器穩定后再放開紙帶.

（6）使用電火花計時器時，還應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間；使用打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔，壓在復寫紙下面.

（7）處理紙帶數據時，密集點的位移差值測量起來誤差大，應舍去；一般以五個點為一個計數點.

（8）描點作圖時，應把盡量多的點連在一條直線（或曲線）[JP3]上不能連在線上的點應分居在線的兩側.誤差過大的點可以舍去.[JP]

（9）打點器不能長時間連續工作.每打完一條紙帶后，應及時切斷電源.待裝好紙帶后，再次接通電源并實驗.

二、例題解析

類型一：實驗題

1.已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上相鄰兩點的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點的時間間隔為.[HJ]

解析（1）打點計時器頻率為50 Hz，周期T=1f=0.02 s，故打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s；兩相鄰計數點間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.（注意兩點和兩計數點不同）

2.測定重力加速度時，打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的端應和重物相接.（選填“甲”或“乙”）

解析甲.因為做加速運動，兩計數點相隔時間一樣時，位移越大，速度越大，等時間間隔內，速度大，則加速度大.因此是A端.

類型二：看圖計算題

1.求加速度

利用紙帶求解加速度，是一個必定會考的題型，以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

（1） 根據ΔS=aT2求解

關于打點計時器，高中物理必修一里第一章第四節，就提到了.足以見得對于研究勻變速直線直線運動，打點計時器都成了必不可少的一個儀器.作為高中接觸的第一個實驗，要求學生1.了解打點計時器的構造，會使用打點計時器.2.會計算紙帶上各點的瞬時速度.3.會利用紙帶計算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關系，并能根據圖象求加速度.接下來可以通過實驗原理圖熟悉實驗構造.

一、知識梳理

1. 電磁打點計時器是一種使用源（學生電源）的計時儀器，其工作電壓小于6V，一般是4～6V，電源的頻率是50Hz，它每隔0.02s打一次點.

2. 電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器，使用220V交流電壓，當頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，電火花計時器工作時，紙帶運動所受到的阻力比較小，它比電磁打點計時器實誤差小

3. 實驗步驟

（1）按照實驗原理圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源；

（2）把一細繩系在小車上，細繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；

（3）把小車停靠在打點計時器處，接通電源，放開小車；

（4）小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；

（5）換紙帶反復做三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析

[HJ1.4mm]4.注意事項：

（1）打點計時器使用的電源是交流電源，電磁打點計時器電壓是4～6V；電火花計時器電壓是220V.

（2）打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是小橫線、重復點或點跡不清晰，應調整振針距復寫紙片的高度，使之大一點.

（3）復寫紙不要裝反，每打完一條紙帶，應調整一下復寫紙的位置，若點跡不夠清晰，應考慮更換復寫紙.

（4）紙帶應捋平，減小摩擦，從而起到減小誤差的作用.

（5）使用打點計時器，應先接通電源，待打點計時器穩定后再放開紙帶.

（6）使用電火花計時器時，還應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間；使用打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔，壓在復寫紙下面.

（7）處理紙帶數據時，密集點的位移差值測量起來誤差大，應舍去；一般以五個點為一個計數點.

（8）描點作圖時，應把盡量多的點連在一條直線（或曲線）[JP3]上不能連在線上的點應分居在線的兩側.誤差過大的點可以舍去.[JP]

（9）打點器不能長時間連續工作.每打完一條紙帶后，應及時切斷電源.待裝好紙帶后，再次接通電源并實驗.

二、例題解析

類型一：實驗題

1.已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上相鄰兩點的時間間隔為.若A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點的時間間隔為.[HJ]

解析（1）打點計時器頻率為50 Hz，周期T=1f=0.02 s，故打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s；兩相鄰計數點間的[HJ1.4mm]時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.（注意兩點和兩計數點不同）

2.測定重力加速度時，打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的端應和重物相接.（選填“甲”或“乙”）

解析甲.因為做加速運動，兩計數點相隔時間一樣時，位移越大，速度越大，等時間間隔內，速度大，則加速度大.因此是A端.

類型二：看圖計算題

1.求加速度

利用紙帶求解加速度，是一個必定會考的題型，以下列出幾個方法有助于我們求解加速度.

（1） 根據ΔS=aT2求解