4 实验：用打点计时器测速度
[学科素养与目标要求]
科学探究：1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度．
科学思维：1.会用平均速度代替瞬时速度.2.会建立坐标系、描点连线，会用图象表示速度随时间变化的规律．
一、打点计时器及其原理
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电磁打点计时器
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电火花计时器
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结构
示意图
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打点原理
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电磁作用下振片带动振针上下振动打点
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脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电打点
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工作电压
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6 V以下低压交流电源
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220V交流电源
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打点周期(电源频率为50Hz)
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0.02s
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0.02s
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阻力来源
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纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针打点接触时的摩擦
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纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小
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二、练习使用打点计时器
1．实验步骤
(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50Hz，电磁打点计时器接6V以下低压交流电，电火花计时器接220V交流电)．
(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．
(4)取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s.
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx.
(6)利用公式v＝计算出纸带在这段时间内的平均速度．
2．注意事项
(1)打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.
(2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．
(3)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．
(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始计数点之间的距离)．
三、用打点计时器测量瞬时速度
1．原理
纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．
如图1所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝.
图1
2．数据处理
(1)测量：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D……，如图2所示，依次测出各点到O点的距离，再算出OA、AB、BC……的距离x1、x2、x3…….
图2
(2)计算：若打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为：vA＝、vB＝、vC＝、vD＝…….
(3)列表比较：把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.
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位置
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A
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B
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C
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D
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E
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F
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G
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v/(m·s－1)
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