高中物理打點計時器考點大全及常見典型考題

1、 第二講 打點計時器的使用實驗一 用打點計時器測速度1.要點概覽電磁打點計時器和電火花計時器的構(gòu)造及工作原理；打點計時器的使用方法及測瞬時速度的方法；用v-t圖像進行數(shù)據(jù)分析。2.內(nèi)容詳解 電磁打點計時器和電火花計時器用途：計時儀器，同時記錄不同時刻的位置，進而可測量各點間的距離（物體位移）電源：交流電電壓：電磁打點計時器工作電壓6V以下；電火花計時器工作電壓220V打點周期：0.02s（頻率50Hz） 使用打點計時器的步驟將紙帶穿過限位孔，固定打點計時器；先開啟電壓，然后拉動紙帶運動，紙帶上打出一系列的點，隨即關(guān)閉電源；取下紙帶，選擇比較清晰的一段，計算某兩點間的時間間隔，測量兩點間距離。瞬

2、時速度的測量思想方法：用某段時間內(nèi)的平均速度粗略代表這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度。所取的時間間隔越接近該點，這種描述方法越準確。示例：如圖，測量出包括E點在內(nèi)的D、F兩點間的位移x和時間t，算出紙帶在這兩點間的平均速度=，用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過E點時的瞬時速度。可以大致表示E點的瞬時速度，D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近E點的瞬時速度。然而D、F兩點距離過小則測量誤差增大，應該根據(jù)實際情況選取這兩個點。用v-t圖像進行數(shù)據(jù)分析建立直角坐標系：橫軸時間t（s）；縱軸速度v (m/s)描點：利用所測數(shù)據(jù)計算瞬時速度，選擇合適的單位長度，在坐標紙上描點。連線：用平滑曲線將描的點連接起來。

3、v-t圖像：描述速度隨時間的變化關(guān)系。3.例題剖析如圖所示，表示用毫米刻度尺測量打點計時器打出的一條紙帶的數(shù)據(jù)情況，由此可知紙帶做 運動。紙帶在A、B間的平均速度為 m/s，紙帶在A、C間的平均速度為 m/s。解析：要判斷物體的運動狀態(tài)，則要看各段時間內(nèi)平均速度的關(guān)系。由于各段時間相等，則從相等時間內(nèi)的位移方面分析，也能看出物體是怎樣運動的。從圖中可以看出紙帶上兩點之間時間相等，距離增加，故做加速運動。VAB=0.2m/s，VAC0.33m/s。答案：加速 0.2 0.33實驗二 探究小車的運動規(guī)律1. 要點概覽實驗過程：實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理規(guī)律探究：求瞬時速度，畫出v-t圖像；逐差法

4、計算加速度。2. 內(nèi)容詳解實驗過程一端附有定滑輪的長木板放在實驗桌上，打點計時器固定在長木板遠離定滑輪的一端。紙帶穿過打點計時器的限位孔，固定于小車的后面，細繩的一端栓在小車的前端，跨過定滑輪，另一端掛上適當?shù)你^碼。將小車停在靠近打點計時器的位置，先開啟電源，后釋放小車。打完一次紙帶后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復操作三次。在三條紙帶中選擇一條點跡清晰的，舍掉開頭一些過于密集的點，找一個適當?shù)狞c作為計時起點。每5個點選取一個計數(shù)點，進行測量，并計算出各個計數(shù)點的瞬時速度，填入表格。以速度為縱軸，時間為橫軸建立直角坐標系，畫出v-t圖像?？捎^察到各點大致在一條直線上，則畫成直線。讓盡可能多的點在

5、直線上，不能連接的點應對稱地分布在直線的兩側(cè)。3. 例題剖析例題1：如圖,是小車在斜面上運動時，通過計時器所得的一條紙帶。各段長度為OA=6.05cm，OB=13.18cm，OC=21.40cm，OD=30.70cm，OE=41.10cm，OF=52.58cm，根據(jù)這些數(shù)據(jù)求出B、C、D、E各點的速度并畫出速度時間圖象；通過圖像求出加速度。（取A點為計時開始，打點計時器每隔0.02s打一次點，BC、DE間均有四個點未打出）?！舅悸方馕觥肯噜弮蓚€計數(shù)點之間的時間t0.02×50.1s；vc=vD=t/sv/(m/s)vE=速度時間圖象如圖2.14所示可以任意選兩個間隔較遠的點，找出它們

6、的坐標值（注意這兩個點不能是我們表格中已測得的點），然后再把的它們的坐標值代入到公式a=中,求出加速度,就能更詳細地知道物體的運動情況。例題2：在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下表所示：計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應時刻（s）0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點的速度（m/s）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，最合理的方法是A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=v/t算出加速度B.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，量出其傾角，由公式a=tan求出加速度C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用公式a=

7、v/t算出加速度D.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度答案：C解析：方法A偶然誤差較大.方法D實際上也僅由始末兩個速度決定，偶然誤差也比較大，只有利用實驗數(shù)據(jù)畫出對應的vt圖，才可充分利用各次測量數(shù)據(jù)，減小偶然誤差。由于在物理圖象中兩坐標軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖線，方法B是錯誤的。正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時刻所對應的速度值，然后利用公式a=v/t算出加速度，即方法C。例題3：用滴水法可以測定重力加速度的值.方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上，仔細調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一水滴滴

8、在擋板上的聲音的同時，下一水滴剛好開始下落.首先量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計時，計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、4”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止計時，讀出秒表的示數(shù)為t.（1）寫出用上述測量計算重力加速度g的表達式.（2）為了減小誤差，改變h的數(shù)據(jù)，測出多組數(shù)據(jù).次數(shù)高度h/cm空中運動時間t/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32記錄在表格中（表中t是水滴從水龍頭口到A板所用的時間，即水滴在空中運動的時間）

9、，請在圖中所示的坐標紙上作出適當?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加速度g的值.（要求兩位有效數(shù)字）參考解答：（1）每滴水下落h所用的時間為t=，根據(jù)自由落體運動規(guī)律h=gt2可得g=.（2）由于=，故下落高度h為縱坐標，以時間的平方t2為橫坐標畫ht2圖象，應為直線，其斜率k=，g=2k.認真描點作圖，求出斜率k，即可求得g.解得g=9.78 m/s2.練習題1、在用接在50 Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，每5個打印點取一個計數(shù)點，分別標上0、1、2、3、4量得0與1兩點間的距離s1=30 mm，3與4兩點間的距離s

10、4=48 mm，則小車在0與1兩點間平均速度為_，小車的加速度為_.解析： m/s=0.3 m/s因為s4-s1=3aT2，所以a= m/s2=0.6 m/s22、在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖4為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4_m/s，小車的加速度大小a_m/s2答案：8.1m/s， 80 m/s21、在驗證力的平行

11、四邊形定則的實驗中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的圖示(如圖所示).圖上標出了F1、F2、F、F/四個力，其中不是由彈簧秤直接測得的力是 （填上述字母）；在該實驗中，需要記錄和觀察的是下面哪些項目 。F1F2FF/A.記錄力F1、F2間的夾角B.記錄力F1、F2和F的大小和方向C.觀察力F、F/的大小是否基本相同D.觀察力F、F/的方向是否基本相同2、在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗中，用測力計測出彈簧的彈力F，測出彈簧的總長度l，得到下表中的數(shù)據(jù)。彈力F（N）01.00F23.12彈簧總長度l（cm）6.008.0510.1012.00 （1）由圖讀出F2的值為 N；（2）由表中的數(shù)據(jù)，可寫出F與l

12、的關(guān)系式為： N。3、為測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，某同學采用如圖所示的裝置，將木塊放在水平木板上，右側(cè)與紙帶相連，左側(cè)拴有細線，跨過固定在木反左端的定滑輪與一重物相連。在重物在牽引下，木塊在木板上向左運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向左做勻減速運動，如圖給出了重物落地后，打點計時器在紙帶上打出的一些點。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，不計打點計時器對紙帶的阻力，取重力加速度g=10.0m/s2。則木塊勻減速運動的加速度大小a= m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)= 。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）4、某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個

13、力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，下表是她記錄的實驗數(shù)據(jù)。木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）：實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止F4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49（1）木塊與桌面間的最大靜摩擦力 N；（2）木塊與桌面間的動摩擦因數(shù) ；（3）實驗次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度 m/s2。5、在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出。（1）

14、當滿足 關(guān)系時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力。（2）實驗中平衡摩擦力的目的是： （3）在驗證牛頓第二定律的實驗中，下列做法錯誤的是（ ）A平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上；B每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩繞過滑輪； C實驗時先放開小車,再接通打點計時器電源.； D小車運動的加速度可用天平測出M及m后直接用公式a=mg/M求出。6、（1）為了測定某輛轎車在平直公路上起動時的加速度（轎車起動時的運動可近似看做勻加速運動），某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片（如圖)。如果拍攝時每隔2秒曝光一次，轎車車身總長為4.5 m，那么這輛轎車的加速度為 A. 1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2DBACFE（2）實驗中，得到一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E、F為相鄰