Question

打點計時器是一種使

 

 電源的

 

 儀器．目前，常用的有

 

 和電火花打點計時器兩種．當電火花打點計時器使用的交流電源頻率是50Hz時，電火花計時器每隔

 

 s打一個點．現在某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動．他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，實驗時得到一條紙帶．他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點，在這點下標明A，第六個點下標明B，第十一個點下標明C，第十六個點下標明D，第二十一個點下標明E．測量時發(fā)現B點已模糊不清，于是他測得AC長為14.56cm，CD長為11.15cm，DE長為13.73 cm，則打C點時小車的瞬時速度大小為

 

m/s，小車運動的加速度大小為

 

m/s²，AB的距離應為

 

cm．（保留三位有效數字）

Answer 1

分析：正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的構造、工作原理、工作特點等，比如工作電壓、打點周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點計時器．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大�。�

解答：解：打點計時器是一種使交流電源的計時儀器．目前，常用的有電磁打點計時器和電火花打點計時器兩種．
當電火花打點計時器使用的交流電源頻率是50Hz時，電火花計時器每隔0.02s打一個點．
在這個點下標明A，第六個點下標明B，第十一個點下標明C，第十六個點下標明D，第二十一個點下標明E；可以看出相鄰的計數點間的時間間隔為T=0.1s，
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小，
v_C=

xAE

tAE

=

0.1456+0.1115+0.1373

4×0.1

=0.986m/s
設A到B之間的距離為x₁，設B到C之間的距離為x₂，設C到D之間的距離為x₃，設D到E之間的距離為x₄，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，得：
x₃-x₁=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值得：
a=

1

2

（a₁+a₂）=

XCE-XAC

4T2

=

0.1373+0.1115-0.1456

4×(0.1)2

代入數據解得：a=2.58m/s²
相等的相鄰的時間間隔的位移差恒定，故：BC-AC=DE-CD=14.56cm-13.73cm=0.83cm；
AB+BC=14.56cm；
故AB的距離應為5.99cm；
故答案為：交流、計時、電磁打點計時器、0.02、0.986、2.58、5.99

點評：對于基本儀器的使用，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去操作，深刻了解具體操作細節(jié)的含義，同時注意電火花計時器和電磁打點計時器在電壓上的不同．要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．