实验题电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔______s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计

题文

实验题
（1）电火花计时器使用交流电源，电压为220V．当电源的频率为50Hz时，打点计时器每隔______s打一个点，当交流电的频率为40Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图1所示，一个小球从D点竖直上抛到最高点A的频闪照片，不计空气阻力，则小球在D、B两点的速度之比v_D：v_B=______，B到 A的距离和D到B的距离之比x_BA：x_DB=______．
（3）如图2所示，某同学在“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，测得相邻两点距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，如图2所示．

用测得的物理量表示，A点处的瞬时速度大小v=______，加速度的大小a=______．
（4）某实验小组用如图3所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，读取指针指示的刻度数值L₀；当弹簧下端挂一个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₁；弹簧下端挂两个50g的钩码，读取指针指示的刻度数值L₂；…；挂6个50g的钩码时，读取指针指示的刻度数值L₆．他们采用图象法处理实验数据：以刻度尺读数L为横坐标，以所挂钩码质量m为纵坐标，所画图象如图4所示．根据该图象可知，实验小组采用的弹簧的劲度系数为k=______N/m；（结果保留3位数字）

题型：未知难度：其他题型

答案

（1）电火花打点计时器是使用220V交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s，当电源频率为40Hz时，低于50Hz时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值大．
故答案为：0.02s，偏大．
（2）物体可以看作从A自由下落到D，下落时间间隔相同，因此有：
h_AB：h_BC：h_CD=1：3：5   ①
由此可得：
x_BA：x_DB=1：8．
根据运动学公式有：
v2D=2ghAD          ②
v2B=2ghAB           ③
联立①②③解得：v_D：v_B=3：1；
故答案为：v_D：v_B=3：1；  x_BA：x_DB=1：8．
（3）根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，得：
vA=s3+s42T
根据逐差法有：
s6-s3=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s4-s1=3a3T2
a=a1+a2+a33=(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)9T2
故答案为：s3+s42T，(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)9T2
（4）弹簧所受拉力大小等于所挂物体重力大小，据此结合图象，在图象上任意取两点可求得斜率为：
k=△y△x=28352≈5.44
统一单位后弹簧的劲度系数为：
k=5.44N/m．
故答案为：5.44．

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解析

v2D

考点

据考高分专家说，试题“实验题（1）电火花计时器使用交流电源，电.....”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。