题文
(1)目前实验室用的打点计时器有______打点计时器和______打点计时器两种,若所接电源均为频率为50Hz的交流电源,每隔______秒打一次点.如果电网中交变电流的频率是f=51Hz,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).(说明:频率升高,周期变短)
(2)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是______
A.打点计时器应使用低压直流电源,电压为6V以下;
B.纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面;
C.要先释放纸带,再接通电源,纸带通过后立即切断电源;
D.为减小摩擦,每次实验操作前应先将纸带理顺
(3)下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的计数点,但第3个计数点没有画出.由图数据可求得:(结果保留两位小数)①该物体的加速度为______m/s2,②第3个计数点与第2个计数点的距离约为______cm,③打第3个计数点时该物体的速度为______m/s.④第1个计数点与第5个计数点间的平均速度为______m/s.

题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器两种,若所接电源均为频率为50Hz的交流电源,每隔0.02秒打一次点.
(2)如果在某次实验中,交流电的频率偏离50Hz,设f>50Hz,那么实际打点周期变小,
根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏大,
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小
(2)A、打点计时器应使用低压交流电源,故A错误.
B、纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的下面,故B错误
C、要先接通电源,再释放纸带,故C错误
D、为减小摩擦,每次实验操作前应先将纸带理顺,故D正确.
故选D.
(3)每打5个点所取的计数点,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
根据运动学公式得:△x=at2,
a=x45-x123t2=0.74m/s2
第3个计数点与第2个计数点的距离x23=x12+at2=4.36cm
打第3个计数点时该物体的速度为v3=.v12+a•32t=0.47m/s
根据平均速度等于中间时刻速度得:
第1个计数点与第5个计数点间的平均速度为第3个计数点时该物体的速度,即为0.47m/s
故答案为:(1)电磁,电火花,0.02,偏小
(2)D
(3)0.74,4.36,0.47,0.47
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解析
x45-x123t2
考点
据考高分专家说,试题“(1)目前实验室用的打点计时器有____.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。
打点计时器
1、打点计时器:
是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。
2、电磁打点计时器:
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。

3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器:
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较小,实验误差也就比较小。
打点计时器:
(1)作用:计时仪器,当电源频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件:①电磁打点计时器:4V~6V交流电源。②电火花打点计时器:220V交流电源。
(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
利用纸带判断物体运动状态的方法:
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a=
==

=
=…
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=.aT2。
速度、加速度的求解方法:
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法:即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),求出a1=
、a2=
、a3=
,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度:
==

=.
。
②图象法:即先根据vn=
求出多个点的瞬时速度,后作出v-t图象,图象的斜率即为物体运动的加速度。




