2024年6月14日发(作者：)
打点计时器实验
实验名称：打点计时器测小车加速度（重力加速度）
实验原理：电磁打点计时器（电火花打点计时器）都是使用50Hz交流电，所以每隔都会打
下一个点。
实验器材：（测小车加速度）打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流
电源、带滑轮的长木板、小车、钩码
（测重力加速度）打点计时器、纸带若干条、铅笔、签字笔、毫米刻度尺、交流电
源、重锤、缓冲沙盒
实验图：
纸
打点计时
纸带 打点计时器
器
夹
接电
重物
图1-1
图1-2
实验步骤：
（一）实验操作部分
1.依照实物图连接好电路图。
（注意：一定要使用交流电源！电磁打点计时器是6v低压交流电源；电火花打点计时
器是220v交流电源。测重力加速度时，使用的是铁架台；测小车加速度时使用的是带定滑
轮的长木板，山东科技大版在设计该实验室使用了调节长木板与水平桌面的夹角来使得小车
的下滑分力来平衡小车与长木板间的摩擦力）
2.取一条长度合适的纸带，一段与小车相连，另一端穿过打点计时器限位孔并压在复
写纸之下。将小车另一端通过细线、绕过定滑轮与钩码相连。并将小车靠近打点计时器，并
用手按住小车。（测重力加速度时）将纸带一端与重锤相连，另一端通过打点计时器限位孔
压在复写纸之下，用手提起纸带使重锤靠近打点计时器。
3.接通电源，让打点计时器先工作一会在释放小车。（测重力加速度时）先接通电源，
让打点计时器先工作一会，再释放重锤。
4.在小车运动到快靠近定滑轮时关闭电源，同时按住小车，取下纸带。（测重力加速度
时）待纸带落入缓冲沙盒后在关闭电源。
5.换上新纸带，改变小车自重或钩码重，重复多次实验。（测重力加速度时）在实验室
不同的位置同一高度、同一位置不同高度等采用控制变量法多做几次。
6.挑选点迹清晰的纸带，将起点处标记为O点，以后依次每隔四个点标为一个计数点，
分别为A、B、C、D……并用毫米刻度尺量出每两个相邻计数点间的距离，分别记为x
1
、
x
2
、x
3
、x
4
……进行数据处理。（侧重力加速度时）选取起点与第一个点之间的距离最接近
2mm的点迹清晰的纸带，因为
h
1
2
gt
2
。
（二）数据处理部分
1.纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较
密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O作为基准点，然后每5个点取一个计数点A、
B、C、…（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是，
便于计算．测出相邻计数点间的距离s
1
、s
2
、s
3
…
2.判断物体运动的性质：利用s
1
、s
2
、s
3
…可以计算相邻相等时间内的位移差s
2
-s
1
、
s
3
- s
2
、s
4
- s
3
…，如果各Δs的差值不等于零且在5%以内，可认为它们是相等的，则可以判
定被测物体的运动是匀变速直线运动．
3.求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：应用做匀变速直线运动的物体某
段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．如
v
c
s
2
s
3
2T
4.求被测物体的加速度有3种方法：
方法1：“隔项逐差法”．从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则
a
s
4
s
5
s
6
s
1
s
2
s
3
.
9T
2
方法2：利用任意两段相邻记数点间的位移求加速度
，
最后取平均值
．
如
a
s
m
s
n
mn
T
2
方法3、利用v-t图象求加速度
．
求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如图1-5-2
所示的v-t图线，图线的斜率就是加速度a．
-1
v/(ms)
O
A
B
x1
x2
C
x3 x4
D
x5
E
x6
F
cm
图2
0 T 2T 3T 4T 5T
6T
t/s
图1-5-2
（三）注意事项
1.开始要把小车停在打点计时器处，再让小车运动，以便在纸带上打下足够的点．
2.先接通电源再放开小车．
3.选择点迹清晰的纸带，在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点，并做好
标记供分析用．
4.将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录，不
要分段测量．
5.小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量误差，一般能在约50cm的纸带上清楚取
7-8个计数点为宜．
6.纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦．
阶段练习一
一、选择题
1．关于打点计时器在纸带上打出的点痕，下列说法中正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
D．根据纸带上的点痕可以知道任一时刻运动物体的瞬时速度
2．在使用打点计时器前应检查（ ）
A、所用电源是否符合要求 B、纸带是否平整
C、打点周期的等时性是否良好 D、复写纸安装是否正确
3．由打点计时器打出的纸带可以直接得到（可直接测量得到，而不需经过计算）的物理量
是（ ）
A、时间间隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度
4．在使用打点计时器时（）
A、每打完一列点子就要切断电源
B、不要移动圆形复写纸片的位置
C、纸带一定要从两限位孔穿过，并且压在复写纸的下面
D、侧向移动限位孔位置，在一条纸带上可以打出两列点，提高纸带的利用率
5．在使用打点计时器时（ ）
A、应先接通电源，再使纸带运动
B、应先使用纸带运动，再接通电源
C、在使纸带运动的同时接通电源
D、先使纸带运动或先接通电源都可以
6．下面是四位同学在测定匀速运动的小车的速度时分别打出的四条纸带 ，纸带上的点迹比
较理想的是（ ）
7．运动小车拉动的纸带通过打点计时器后，在纸带上留下的点子中有5 个连续清晰的点，
测出5 个点间的距离为20cm，则（ ）
A、小车运动的平均速度为s
B、小车运动的平均速度为s
C、小车运动的平均速度为200m/s
D、小车运动的平均速度为250m/s
8．某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上打下了一列点，他要根据这列点
计算纸带运动的平均速度及纸带是否做匀速直线运动，则下列操作正确的是（ ）
A、他首先查清共有多少个点
B、他首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点
C、他分别测出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能够看清点
间的总长度，用来计算平均速度。
D、他分别测出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度，判断是否是匀速运
动。
二、填空题
10．电磁打点计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为________伏，实验室使用
我国民用电时，每隔________秒打一次点，如果每打5个取一个计数点，即相邻两个计数点
间的时间间隔为________秒。
11．电磁打点计时器是一种使用交流电源的＿ ＿仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每
隔＿ ＿s打一次点，现在用打点计时器测定物体的加速度，当电源频率低于50Hz时，如
果仍按频率为50Hz的时间间隔打一次点计算，则测出的加速度数值＿＿＿＿（选填“大于”，
“小于”，或“等于”频率为50Hz时测出的加速度的值。
12．打点计时器是一种使用 流电源的 仪器，它的工作电压为
V
，
当电源频率为50Hz时，它第隔 s打一次点，当电源的频率为60Hz时，它第隔
s打一次点。
13．下图是某同学用打点计时器（电源频率为50Hz）研究某物体运动规律时得到的一段纸
带，从
A
点通过计时器到
B
点通过计时器历时 s，位移为 m，这段时
间内纸带运动的平均速度为 m/s，BC段的平均速度为 m/s，而
AD
段的平均速度是 m/s。
阶段练习二
1．电磁打点计时器的打点周期取决于 （ ）
A.交流电压的高低
B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱
D.振针与复写纸间的距离
2．对纸带上的点迹说法正确的是？（ ）
A、点迹记录了物体运动的时间。
B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C、点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
3．打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ ）
A：电源电压偏低
B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高
D：复写纸陈旧
E：振动片不在永磁体的中央
4、关于误差，下列说法正确的是（ ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
5．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（ ）
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
6、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
7、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
8、利用打点计时器打出的纸带（ ）
A．能准确地求出某点的瞬时速度
B．只能粗略地求出某点的瞬时速度
C．能准确地求出某段时间内的平均速度
D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度
9、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法
中正确的是（）
A．点痕记录了物体运动的时间
B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
C．点痕越密集，说明物体运动越快
D．相邻点痕间的间距越大，说明物体运动的快慢
10、手拖动纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6
个点的第1点到第6个点的距离为18cm，则 （ ）
A．手运动的平均速度为0．03m/s B．手运动的平均速度为1．5m/s
C．手运动的平均速度为1．8m/s D．手运动的平均速度为180m/s
11．打出的是短线而不是点是什么原因？（ ）
A．振针距离复写纸的太近 B．振针距离复写纸的太短
C．电源频率太大 D．电源频率太小
12、用毫米刻度尺测量物体的长度，下列哪些读数符合有效数字要求（ ）
A． m B． m C． cm D． mm
13．使用电磁打点计时器时，纸带应穿过 ，复写纸片应套在 上，
并要放在纸带的 面，打点时应 接通电源， 释放纸带。
阶段练习三
1、（2022广东）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到
表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=，其中S1=、S2=、
S3=、S4=、S5=、S6=，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表
达式为____________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
2、如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，
他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果．所接电源是频率
为50Hz的交流电．
⑴为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）
各位移差与平均值最多相差______cm，由此可以得出结论：小车的运动是________．
⑵两个相邻计数点间的时间间隔 s.
⑶物体的加速度的计算式 ，加速度为 m/s2．
⑷计算打计数点B时小车的速度vB=______m/s．
⑸在图中绘出v-t图线，并确定物体的加速度 m/s2．
3．（1）(2分) 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸
带，我们可以从纸带上直接得到或者通过测量得到的物理量是( )
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
（2）（6分）8 我国交流电的频率为50 Hz，
因此打点计时器每隔_________s打一个点，
如右图所示为某次实验时打出的一条纸带，
其中A、B、C、D、E为依次选定的计数点，
根据图中标出的数据，可以判定实验运动性
质是 判断的根据
是 ，加速度是
4．（6分）某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置
测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：
(填写字母序号)。
A．电磁打点计时器应接6V交流电源
B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
E．操作时，应先放开纸带后接通电源
F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的。
G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作
为计数点。
(2)下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，
以较清晰的某一个点作为计数点1，随后连续的几个点依次标记为点2、3、4。测量
出各点间的距离已标在纸带上，己知打点计时器的打点周期为。打点计时器打出点
2时重物的瞬时速度为 m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为
m/s
2
。(本题计算结果保留3位有效数字)
5．测匀变速直线运动加速度的实验中，接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操作的
时间关系应当是
A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源 D．先释放纸带或先接通电源都可以
6．在 “研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用 ____ （选填“直流”或“交
流”）电源，它每隔打一次点．图示是实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D为四
个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔是
___ s．经测量知道AB＝，BC＝，根据以上数据，可知打点计时器打下B点时物体的速度
等于___________m/s．
O A B C D
第6题图
7、在研究匀变速直线运动实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表格所示.
为了算出速度，合理的方法是( )
A、根据任意两计数点的速度公式a＝Δv/Δt算出加速度
B、根据实验数据，画出v-t图象，量出其倾角，由公式a＝tan α算出加速度
C、根据实验数据，画出v-t图象，由图线上任意两点所对应的速度，用公式a＝Δv/Δt
算出加速度
D、依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
8、（2022天津）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频
率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取
第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下
标明D，第二十一个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为，CD
长为，DE长为，则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s，小车运动的加速度大小
为 m/s2，AB的距离应为 cm．（保留三位有效数字）
9.电磁打点计时器是一种使用的电源是 （填交流或直流）， 若使用频率是50HZ的
电源，则它每隔 __ ___时间打一次点。
10.在研究小车匀变速运动规律时，某同学根据所学知识设计了如下实验步骤：
A.把打点计时器固定在斜面上，连接好电路；
B.把小车停放靠近打点计时器，接通电源后放开小车；
C.换上纸带，重复三次，选择一条较理想的纸带；
D.把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车车尾；
E.断开电源，取下纸带.
（1）合理的实验顺序应为 .
若下图是该实验得到的一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先
后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s
1
＝,S
2
＝,s
3
＝,
s
4
＝,s
5
＝,s
6
＝.
(2)相邻两记数点间的时间间隔为 s.
(3)物体的加速度大小a＝ m/s
2
(4)打点计时器打下记数点3时，物体的速度大小V
3
＝ m/s。
11．电磁打点计时器是测量 的仪器，电源应使用 。 当电
源频率是50Hz时，它每隔 _____秒打一次点。在使用打点计时器时，应先把打点计时器固
定，让纸带穿过 ,把复写纸片套在定位轴上,并且压在纸带上面。
12．在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用
电源的频率为50Hz，下图为某次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四
个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点
到0点的距离如图所示（单位：cm）。
由纸带数据计算可得：计数点4对应时刻小车的速度大小v
4
＝________m／s，小车的加速
度大小a＝________m／s
2
。
13.研究匀变速直线运动的实验中，如图示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、
D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=，则C点的瞬时速度为V
C
=
m/s，小车运动的加速度a = m/s
2
(V和a均保留两位有效数字)
A. B. C. D. E. F. G.
单位: cm
[阶段练习一参考答案]
1－4答案
1、ABC
2、A、B、C、D应注意（1）还应检查振针的高度是否适当，固定振动片的螺丝是否松动，
如果有上述现象会出现漏点、双点、等时性不良情况。（2）如果经检查发现打点计时器有问
题，不要自己调整，应请实验老师调整，（3）一个性能良好的打点计时器的振动片的固有频
率和所使用交流电频率相等，这样使振动片共振，振幅较大，打点清晰，等时性好，而振动
片的固有频率与振动片的长度及材料的弹性系数有关，可以通过调节振动片的长度来调整它
的固有频率，改变振动片的长度，观察振动片的振幅，把振动片长度固定在振幅最大位置。
3、A、B
4、A、C、D，每打完一列点就要切断电源，是为了防止线圈过热而损坏，圆形复写纸是套
在定位轴上的，定位轴可以移动，每打完一列点后移动一下定位轴，以充分利用复写纸的各
个部位，可保证打点清晰，限位孔也可以侧向移动，但在移动时要保证两限位孔纵向对齐，
移动后要把螺钉拧紧。
5、A
6、B
7、 B此题的解答有两点需要注意：一是在5 个连续点间只有4 个间隔，因此在这5 个点
间运动的总时间为×4s=；二是要注意长度的单位是cm，在计算平均速度时应把cm换成m。
8、B、D在大多数测量中不需要全部的点子，因此在很多情况下把最先打出的一些不很清
晰、分布不够合理的点子舍去，而利用那些清晰的、分布合理的点子，在此题的实验中也应
如此处理，因此A选项错误，B选项正确，在测量距离时，按C选项所叙的方法测量误差
较大，原因是每次测量都会带来绝对误差，在相加时会造面误差积累，正确的方法是用较长
的尺一次测出所需的总长，D答案的叙述是正确的，因为计算各段的平均速度时需要的是各
段的长度，必须分段测量。
10、低压交流，4~6,秒，
11、计时、、大于。
12、交；计时；4～6；；（这里取了两位有效数字）打点计时器打点的时间间隔由所用交流电
源的频率决定，打点计时器1s内打点的次数n和所用电源的频率f相等，因此打点时间间
1
隔T=
f
（s）。
13、， ×10
-2
， ， ， 。
注：平均速度的值，与在哪段时间或在哪段位移上计算有关，要注意单位换算，有时单位标
在纸带图上。
阶段练习二参考答案
1、B 2、ABD 3、ABCDE 4、D 5、A 6、AB 7、ABD 8、BCD 9、AB 10、C 11、A
12、BC
13、（限位孔，定位轴，上，先，后）
阶段练习三参考答案
1、解
2解：
3．
（1）AB（2分）（2），(1分) 匀加速直线运动，(1分) △x=恒 ，(2分) 5m/s(2分)
4.(1)ABDF；(2)，
5、A
6、交流
7、【解析】方法A偶然误差较大；方法D实际上也仅由始末两段位移决定，偶然误差也较
大；只有C充分利用画出的v-t图象的各次数据，减少了偶然误差.而B量v-t图象的倾角，
由tan α求加速度是不妥的，因为物理学的图象中纵横坐标的分度选取往往不是相同的，
是由我们自己随意定大小的，不像数学中的纯坐标.答案C
【方法提炼】运用图象处理物理问题时，要注意图象所表示的物理意义，同时特别注意
不要将图象纯数学化.
8、
9.（1） 交流 __ （2） _ ___。
10. （1） ADBEC ，（2） ，（3） ，（4） 。
11.时间 4~6V交流电 限位孔
12. ~
13． （4分） （4分）
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