1、立品书院1高中物理-必修一打点计时器的使用与逐差法（重点）教学目的：学习并了解打点计时器。学会通过纸带计算速度与加速度。了解并应用逐差法。课型：新授课（2 课时）教学重点：打点计时器、纸带计算。教学难点：逐差法计算加速度。知识点详解：打点计时器：主要分为电磁打点计时器和电火花打点计时器两种。（1）电磁打点计时器：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，振片在磁场的作用下向上或向下运动，带动振针敲击复写纸，每一个周期内在纸带上打下一个点。工作电压一般是 46V。（2）电火花打点计时器：利用周期性产生的电火花和墨粉，在纸带上留下标记点。工作电压是 220V立品书院2Ask:哪一种打点计时器误
2、差更小，为什么？实验步骤：1.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。2.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一侧，并连好电路。3.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。4.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。5.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。6.断开电源，取出纸带。7.换上新的纸带，再重做两次。Ask:为什么要先接通电源再释放小车？为什么要重复试验？纸带匀加速直线运动的计算：（请根据 v-t 图像推导本公式）2aTST 为打出相邻两点的时间差。由于实验过程中存在一定的误差，导致各相邻两个计数点间的距离之差不完全相等，所以只选取一个距离差进行计
3、算是不科学的，为减小计算加速度时产生的偶然误差，我们必须选择尽可能多的点间距离 S 进行计算（为什么？）逐差法：逐差法的目的就是尽可能多的利用已知的数据来进行计算，以到达减小误差的目的。设纸带上相邻两点间的距离依次为 S1、S 2、S 3、S 4.S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3aT2同理 S5-S2=S6-S3=3aT2再求平均值计算加速度：a=(a 1+a2+a3)/3立品书院3最后得到：21234562145369)(a )()(TSSS（常考项目：1.分母部分为 nT2，让填这个 n 的值（如以上公式中的 9）。如果不想记推导过程的同学，一定要记住：n=对
4、应脚码差项数例题：在计算加速度中 ，n=（ ）2156 )(anTSS（2.某一点的瞬时速度： 总 右左 tSv即，取该纸带左右等时长的纸带长度和，除以总时间即为该点瞬时速度。（为什么？）打点计时器测匀变速运动例题：1根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ ）A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度2在 “测 量 匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度 ”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，把每打五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，只利用点
5、迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3下列关于计数点的说法中，正确的是（ ）用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点之间的点痕个数是相等的4一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时，纸带上打出的点不是圆点，而是如下图所示的一些短线，如图所示，这可能是因为（ ）A打点计时器错接在直流电源上立品书院4B电源电压不稳定C电源的频率不稳定D打点针压得过紧5在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，某同学的操作步骤如
6、下，改正错误的一步，并按实验顺序将字母填入横线。A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电源C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码D断开电源，取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上 。6.（1）使用电磁打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸应套在_上，并要放在纸带的_（上/下）面，应选择 _v 的_(交流/ 直流)电源用，打点时应先_，再让纸带运动，若电源的频率为 50 Hz，则每隔_打一次点。（2）使用电火花打
7、点计时器时，墨粉纸盘应套在_上，并要放在两条纸带之间，应把电源插头插在_v 的_( 交流/直流)电源插座上。打点时应先按下_，再让纸带运动。7关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是（ ）A长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。8某同学用图所示装置测量重力加速度 g，所用交流电频率为 50 Hz，每隔 2 个点，取一个计数点，所有测量数据如图所示。该同学用两种方法处理数据（T 为相邻两计数点的时间间隔）：方法 A：由 ， ， ，取平均值 m/s2
8、。211xgT322xgT6552xgT67.8g方法 B：由 ， ， ，取平均值 m/s2。435233 3从数据处理方法看，在 x1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6 中，对实验结果起作用的，方法 A 中有_；方法 B 中有_。因此，选择方法_（A 或 B）更合理，这样可以减少实验的_（系统或偶然）误差。本实验误差的主要来源有_。（试举出两条）。9某 同 学 在 做 “研 究 匀 变 速 直 线 运 动 ”实 验 时 ， 从 打 下 的 若 干 纸 带 中 选 出 了 如 图 所 示的 一 条 （ 每 两 点 间 还 有 4 个 点 没 有 画 出 来 ） ， 图 中 上 部 的 数
9、 字 为 相 邻 两 个 计 数 点 间的 距 离 ， 打 点 计 时 器 的 电 源 频 率 为 50 Hz。立品书院5由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度 a_m/s 2。与纸带上 D 点相对应的瞬时速度 v_m/s 。（答案均要保留 3 位有效数字）10(09.1 东城期末)某同学用如图所示的装置测定重力加速度，电源频率 50Hz。打出的纸带如图所示，实验时纸带的 端通过夹子和重物相连接。（选填“ 甲”或“乙”）纸带上 1 至 9 各点为计时点，由纸带数据可算出实验时重力加速度为 m/s2。若当地的重力加速度数值为 9.8m/s2，请列出测量当地重力加速度的值有差异的一个原因 。
