1．實驗步驟

(1)把電磁打點計時器固定在水平桌面上，紙帶穿過限位孔，把復寫紙套在定位軸上，并且壓在紙帶上面；

(2)把電磁打點計時器的兩個接線柱接到8 V的低壓交變電源上；

(3)接通電源，用手水平拉動紙帶，使紙帶在水平方向上運動，紙帶上就打下一系列點，隨后立即關閉電源。

2．數據處理

(1)測量平均速度

①選取紙帶上一點為起始點0，后面每5個點取一個計數點，分別用數字1,2,3，…標出這些計數點；

②測量各計數點到起始點0的距離x，記錄在表1中；

③計算兩相鄰計數點間的位移Δx，同時記錄對應的時間Δt；

④根據Δx和Δt計算紙帶在相鄰計數點間的平均速度v。

(2)測量瞬時速度

①從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數點；

②測量各計數點到起始點0的距離x，記錄在表2中；

③計算兩相鄰計數點間的位移Δx，同時記錄對應的時間Δt；

④根據Δx和Δt算出的速度值就可以代表在Δx這一區間內任意一點的瞬時速度。將算出的各計數點的速度值記錄在表2中。

3．誤差分析

(1)利用平均速度來代替計數點的瞬時速度造成誤差。為減小此種誤差，應取以計數點為中間時刻的較近的兩點間的位移Δx來求平均速度。

(2)測量計數點間的位移Δx帶來誤差。減小此誤差的方法：一是取計數點時，相鄰兩計數點間的距離不能過小；二是一次測出各計數點到起始計數點的距離，再分別計算出各相鄰計數點間的距離。

測瞬時速度的其他方法

1．借助傳感器與計算機測速度

(1)如圖1所示，是利用位移傳感器測量速度的示意圖。這個系統由發射器A與接收器B組成，發射器A能夠發射紅外線和超聲波信號，接收器B可以接收紅外線和超聲波信號。發射器A固定在被測的運動物體上，接收器B固定在桌面上或滑軌上。測量時A向B同時發射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖(即持續時間很短的一束紅外線和一束超聲波)。B接收到紅外線脈沖開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時。根據兩者的時差和空氣中的聲速，計算機自動算出A與B的距離(紅外線的傳播時間可以忽略)。

經過短暫的時間Δt后，傳感器和計算機系統自動進行第二次測量，得到物體的新位置。算出兩個位置差，即物體運動的位移Δx，系統按照v＝Δx/Δt算出速度v，顯示在屏幕上。所有這些操作都可以在不到1 s的時間內自動完成。這樣測出的速度是發射器A在時間Δt內的平均速度。然而Δt很短，通常設置為0.02 s，所以Δx與Δt之比可以代表此刻發射器A(即運動物體)的瞬時速度。

(2)另一種位移傳感器，如圖2所示。這個系統只有一個不動的小盒C，工作時小盒C向被測物體D發出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被小盒C接收。根據發射與接收超聲波脈沖的時間差和空氣中的聲速，可以得到小盒C與運動物體D的距離x1、x2以及Δx和Δt，從而系統就能算出運動物體D的速度v。

2．利用光電門測瞬時速度

實驗裝置如圖3所示，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發出光線，B管接收光線。當固定在車上的遮光板通過光電門時，光線被阻擋，從記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電門的時間。根據遮光板的寬度Δx和測出的時間Δt，就可以算出遮光板通過光電門的平均速度（v=Δx/Δt）。由于遮光板的寬度Δx很小，可以認為這個平均速度就是小車通過光電門的瞬時速度。

3．利用頻閃照相法計算物體的速度

頻閃照相法是一種利用照相技術每間隔一定時間曝光，從而在膠片上形成間隔相同時間的影像的方法。在頻閃照相中會用到頻閃燈，它每隔相等時間閃光一次，例如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光10次。當物體運動時，利用頻閃燈照明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間的像，從而記錄物體每隔相等時間所到達的位置。通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。圖4中是采用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片示意圖，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間都是0.1 s，這樣便記錄了物體運動的時間。物體運動的位移則可以用尺子量出。與打點計時器記錄信息相比，頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交變電源的頻率，而相同時間間隔出現的影像則相當于打點計時器打出的點跡。因此，運動物體的頻閃照片既記錄了物體運動的時間信息，又記錄了物體運動的位移信息。至于求平均速度和瞬時速度，與分析打點計時器打出的紙帶時所用的方法相同。

處理實驗數據時的注意事項

(1)平均速度可由v＝Δx/Δt求出。求瞬時速度時，應當取包含該點的盡可能短的時間間隔，由平均速度代替瞬時速度，同時要注意兩點間距離過小帶來的測量誤差。

(2)注意相鄰兩計數點之間的時間間隔，明確周期與頻率的關系T＝1/f。

(3)注意紙帶中涉及的字母、數據，以及數據的含義、單位，不是國際單位制的，要換算成國際單位制。

(4)注意題干要求，明確有效數字的保留規則。從左側第一個不為零的數字起到最末一位數字止，共有幾個數字，就是幾位有效數字。