第一章 运动的描述

四、实验：用打点计时器测速度

［要点导学］

1．学习中学实验室里测速度的常用仪器——电磁打点计时器和电火花计时器的构造、原理和使用方法，学习用计时器测量瞬时速度的方法。本节还学习了用图像表示速度，即速度-时间图像。

测量瞬时速度的方法和速度-时间图像是重点。速度图像的理解也是难点。

2．打点时间间隔T与所用交流电的频率f的关系是：T=1/ f。50Hz交流电时，每隔0.02s打一次点。

3．利用打点纸带测量速度的方法就是应用速度的定义式“”。但是，这样得到的其实是平均速度，只有当时间Δt很小的情况下，算出的v才能认为是瞬时速度。

4．教材的图1.4-5中，测E点的瞬时速度时用了位移DF与对应时间（为3T，0.06s）之比，但DE和EF的时间不等（前者小，后者大，为1：2）。其实，为了减小误差，在求E点速度时，最好使E点处于所用位移的中间时刻（在图1.4-5中，只要取原来的F点左边一点为F点）。特别是我们以后马上要学习的匀变速直线运动，这样做的话，从理论上讲，没有系统误差。

5．以时间t为横坐标、瞬时速度v为纵坐标，画出的表示物体速度随时间变化关系的图线，称为速度-时间图线（v-t图线），简称速度图线（或速度图像）。

［范例精析］

例题 ．图1-4-1是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0．02s，纸带旁边是一支最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度和在B点的瞬时速度。

解析： AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用的时间的比值。位移的大小从刻度尺上读出：x=4.20cm，A到C共11个点，10个时间间隔，所以A到C所用的时间t=0.02s×10=0.2s，所以

根据公式计算B点的瞬时速度，为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢，我们尽量在靠近B点的地方取得数据，例如取靠近B点的左右两个点子，左边一个点子在刻度尺上的读数是1.73cm，右边一个点子在刻度尺上的读数是2.61cm，那么Δx=2.61－1.73cm=0.88cm，两点间相隔的时间为Δt =0.02s×2= 0.04s，所以

拓展： 用最小刻度是mm的尺，读数时应该估读到0.1mm位，不能为了“方便”而“凑整数”，这是实验的规则。

［能力训练］

1．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点．打点计时器打下的点直接记录了　　( AB )

　　 A．物体运动的时间    　　　B、物体在不同时刻的位置

C．物体在不同时刻的速度    D．物体在不同时间内的位移

2.对于物体运动的情况，可以用列表法进行描述．下面表格中的数据就是某物体做直线运动过程中测得的位移x和时间t的数据记录，试根据表中的记录分析，并寻找s随t变化的规律．

　　A到B时位移与时间成正比,B到A时位移与时间的平方成正比(提示:可用图象法寻找规律)

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