1．作用：计时仪器，当所用交变电源的频率f＝50Hz时，每隔0.02s打一次点．
2．结构
(1)电磁打点计时器(如图)
(2)电火花计时器(如图)
3．工作条件：
1．实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交变电源．
2．实验过程
(1)按照实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；
(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的槽码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；
(3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车；
(5)更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析．
3．数据处理
(1)求小车的速度与加速度
①利用平均速度求瞬时速度：vn＝＝.
②利用逐差法求解平均加速度
a1＝，a2＝，a3＝，
则a＝＝
b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度．
(2)依据纸带判断小车是否做匀变速直线运动
①x1、x2、x3、…、xn是相邻两计数点间的距离．
③若Δx等于恒量(aT2)，则说明小车做匀变速直线运动．
4．注意事项
(1)平行：纸带、细绳要与长木板平行．
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带．
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞．
(4)减小误差：小车的加速度应适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．
(5)小车从靠近打点计时器位置释放．
5．误差分析
(1)纸带运动时摩擦力不均匀，打点不稳定引起误差．
(2)计数点间距离的测量有偶然误差．
(3)作图有误差．
答案A0.2330.75
(3)下列说法正确的是________．
A．使用时应当先释放小车，让其运动起来，再接通电源
B．也可使用干电池作为打点计时器的电源
C．每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源
D．对纸带处理时，要从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理
答案(1)80.02(2)0.10.00700.10.2(3)CD
解析(1)电磁打点计时器是使用交变电源的计时仪器，它的工作电压是8V；当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
(3)在使用打点计时器时应先打开电源再释放小车，故A错误；为了使打点计时器工作，必须使用交变电源，故B错误；每打完一条纸带，要及时切断打点计时器的电源，故C正确；对纸带处理时，要从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理，故D正确．
1．实验器材的改进及速度的测量方法(如图)
2．获得加速度方法的改进
靠重物的拉力获得加速度―→长木板倾斜靠重力获得加速度，如图甲、乙所示．
3．用频闪照相的方法、滴水法或光电计时器手机录像代替打点计时器．
通过以上装置的改进能最大限度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定，使小车尽可能做匀加速直线运动，以提高实验的精确度．
(1)如图，在长木板侧面平行木板固定一刻度尺(单位为：cm)，并按图组装好其他器材，调节滑轮使细线与木板________．
(2)将具有高清摄像功能的手机正对长木板侧面用支架固定并调试好，先固定木块，在左边挂上钩码；启动手机录像后，释放木块，让钩码带动木块加速运动，钩码落地后结束录像．
答案(1)平行(3)17.25(17.24、17.26也可)
解析(1)为了使木块能够做匀变速运动，需要调节滑轮使细线与木板平行．
(3)刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到0.01cm，所以读数为17.25cm.木块的加速度大小为a＝＝＝.
t/s
0
1
2
3
4
5
6
x/m
507
1094
1759
2505
3329
4233
回答下列问题：
(2)当x＝507m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s；
答案(1)相邻1s内的位移之差接近Δx＝80m(2)547(3)79
(2)当x＝507m时飞行器的速度等于0～2s内的平均速度，则v1＝m/s＝547m/s；
(3)根据a＝＝m/s2≈79m/s2.
答案(1)(2)
解析(1)遮光条经过光电门1和2的速度大小分别为v1＝，v2＝，滑块的加速度大小a＝＝＝；
(2)滑块从静止开始做匀加速直线运动，有2ax＝()2，整理得x＝·，依题意有k＝，整理得a＝.
(1)该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左边为测量点，如图(b)．①纸带的________(选填“左”或“右”)端连接重锤；②取重力加速度为9.8m/s2，可算得“枪头”的冲击频率为________Hz，A点对应的速度为________m/s；(计算结果均保留两位有效数字)
(2)该次实验产生误差的原因有
A．纸带与限位孔间有摩擦力
B．测量各点间的距离不精确
C．“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动
其中最主要的原因是________(选填“A”“B”或“C”)．
答案(1)左401.5(2)C
解析(1)①重锤自由落体，速度越来越大，纸带点迹间的距离越来越大，所以纸带的左端连接重锤；
②由逐差法g＝，其中f＝，代入数据解得f＝＝Hz＝40Hz，根据匀变速直线运动的规律可得A点的速度为vA＝＝×40m/s≈1.5m/s.
(2)该次实验产生误差其中最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，故A、B错误，C正确．
1．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带．
(2)小车由静止开始运动，则纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连；
(3)用刻度尺量得OA＝1.20cm，OB＝2.80cm，OC＝4.80cm，OD＝7.20cm，打B点时纸带的速度大小为________m/s，纸带运动的加速度大小为________m/s2；
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)；如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；
(5)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是________．
A．电磁打点计时器使用的是8V的直流电源
B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动
答案(1)220交变(2)左(3)0.180.40(4)偏小不变(5)BC
解析(1)电火花计时器使用220V的交变电源；
(2)小车从静止开始做加速运动，相邻计数点间距离变大，可知小车与纸带的左端相连；
(3)打B点时纸带的速度大小为
vB＝＝×10－2m/s＝0.18m/s
由逐差法得加速度大小为
a＝＝×10－2m/s2＝0.40m/s2
(4)如果在实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，根据Δx＝aT2得，测量的加速度值与真实的加速度值相比偏小；加速度计算与电压无关，所以加速度测量值与实际值相比不变；
2．某实验小组用图甲所示的装置测量自由落体运动的加速度，其操作步骤如下：
A．按照图甲的装置安装实验器材；
B．将电火花计时器接到学生电源的“8V交流输出”挡位上；
C．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带；
D．多次正确进行实验，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙所示，取连续的计时点1、2、3、4、…，测得点1到点2、3、4、…的距离分别为h1、h2、h3、…；
E．根据测量的数据算出重力加速度．
(1)上述步骤中有错误的是____________(填相应步骤前的字母)；
(2)若从打点1时开始计时，点2、3、4、…对应时刻分别为t1、t2、t3、…，求得v2＝、v3＝、v4＝、…，作出v－t图像如图丙所示，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，可知打下点1时重物的速度v1＝________，当地的重力加速度g＝________.
答案(1)BC(2)b2k
解析(1)电火花计时器的工作电源是220V交流电源，实验时应先接通电源后释放纸带，有错误的步骤是B、C.
3.(2020·江苏卷·11改编)网课期间，小明同学在家自主开展实验探究．用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示．
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________．
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置
④打开手机摄像功能，开始摄像
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向．从该视频中截取图片，________(填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度．
答案(1)小钢球(2)①③④②(3)9.6(9.5～9.7均可)(4)仍能
解析(1)小钢球受到的空气阻力相比其重力最小，可近似认为做自由落体运动，故选小钢球．
(2)安装好器材后，先固定手机调好镜头位置，再打开手机摄像功能进行摄像，再由静止释放小球．这类似于使用打点计时器时先接通电源，再释放纸带，故顺序是①③④②.
(3)由题图读得x1＝2.50cm，x2＝26.50cm，x3＝77.20cm，
由(x3－x2)－(x2－x1)＝gT2，T＝s，
解得g≈9.6m/s2.
(4)释放时手晃动，导致小球的运动偏离了竖直方向，但在小球下落过程中，小球竖直分运动仍然是加速度为重力加速度g的运动，故仍能用(3)问的方法测出重力加速度．
4．(2023·湖北省高三联考)某同学利用如图甲所示的装置测量滑块运动的加速度，采用如下步骤完成实验：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d；
②用毫米刻度尺测量挡光片到光电门的距离x；
⑤以为纵坐标，x为横坐标，作图像－x，得出一条过坐标原点的直线如图乙所示，测得其斜率为k；
⑥根据实验数据和图像，计算滑块运动的加速度a.
根据上述的实验步骤，请回答：
(1)用游标卡尺测量挡光片宽度时，示数如图丙所示，则挡光片的宽度d＝________mm；
(2)滑块通过光电门时的速度大小v＝________(用实验中所测物理量符号表示)；
(3)滑块运动的加速度大小a＝________(用k、d表示)．
答案(1)3.4(2)(3)kd2
解析(1)挡光片的宽度为d＝3mm＋4×0.1mm＝3.4mm；
(3)根据匀变速运动速度与位移关系有v2＝2ax，联立以上两式可得＝x，由题意知k＝，解得a＝kd2.
(2)得到纸带后，小涵每隔4个计时点取1个计数点，把刻度尺的零刻线对准某个点，读出各个计数点对应的刻度值(xn)，并用某个计数点前后两个计数点间的平均速度代表这个计数点的瞬时速度(vn)，记录在下面的表格中．
各计数点刻度值xn(cm)
x0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
5.00
9.01
14.02
20.0
26.98
35.01
43.90
各计数点对应的时刻tn(s)
A
小车在各计数点的瞬时速度vn(m/s)
/
B
a.在对各计数点刻度值xn的记录中，一定有错误的是________(选填“x0”“x1”“x2”“x3”“x4”“x5”或“x6”)．
b．“各计数点对应的时刻tn”一行中的A应填为__________；“小车在各计数点的瞬时速度vn”一行中的B应填为______________．
d．小涵发现，如果以tn为横坐标，以为纵坐标，得到的图像也是一条直线．请你帮他分析其中的原因，并说明图像斜率的含义：__________________________.
答案(1)交变0.02左(2)a.x3b．0.40.451c．匀加速直线d．见解析
(2)a.在对各计数点刻度值xn的记录中，结果都保留了两位小数，只有x3保留了一位小数，故一定有错误的是x3.