浙江省杭州市塘栖中学高中物理 1.4 打点计时器测速度课件 新人教版必修1

打点计时器是高中物理实验中常用的设备，主要用于测量物体运动的速度和加速度。主要有两种类型：电磁打点计时器和电火花计时器。这两种设备都是基于交流电源工作的，通过不同的机制在纸带上打出一系列等时间间隔的点。 电磁打点计时器利用电磁感应原理，当接通4-6V低压交流电源时，振片在磁场作用下振动，振针随之打点。电火花计时器则依赖于火花放电，接通220V交流电源时，放电针与纸盘之间产生火花，留下点迹。两种计时器在50Hz的电源频率下，都会每隔0.02秒打一次点。 在实验中，通过分析纸带上点的分布，可以了解物体的运动情况。点迹密集表示物体速度较小，反之则速度较大。根据两点间的距离（△x）和时间间隔（△t=0.02s*n，n为点的数量）可以计算出平均速度v=△x/△t。为了获取瞬时速度的近似值，通常选择包含特定点的两点区间来计算平均速度，选取更接近的两点可以获得更精确的瞬时速度估计，但过于接近可能导致测量误差增大。 绘制速度-时间（v-t）图像是另一种直观展示物体运动状态的方法。以速度为纵轴，时间为横轴，将各个时刻的速度值对应点连成平滑曲线，这条曲线描绘了速度随时间变化的规律。 实验操作步骤包括：了解打点计时器结构，安装纸带，开启电源，平拉纸带打点，关闭电源后取下纸带，测量点距并计算时间。实验前要确保电压合适，设备运行正常，并遵循正确的操作顺序，如先开电源后拉纸带，以保证点迹的连续性。同时要注意，拉纸带的速度不宜过慢，以免点迹过于密集。 在处理数据时，可能会遇到点迹不是圆点而是短线的情况，这通常是由于打点针压得过紧导致的。打点计时器直接测量的是时间间隔，而位移、速度和加速度需要通过测量纸带上点的间距和时间间隔来间接计算得出。 通过以上内容，我们可以理解打点计时器在物理实验中的核心作用，掌握如何使用它来分析物体的运动，并学会处理相关的实验数据。