Question

15．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的實(shí)驗(yàn)儀器，下圖中甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的，請回答下列問題：
（1）圖乙是電火花（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是交流220V（填“交流220V”、“交流4-6V”、四節(jié)干電池）．
（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，物體拖動紙帶做勻加速直線運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖丙所示，紙帶上每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出．按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用直尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖丙所示（單位：cm）
①在計(jì)數(shù)點(diǎn)1所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度為v₁=0.24m/s（保留兩位有效數(shù)字）
②該同學(xué)在測量的時(shí)候沒有將計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為18.0　cm．
（3）在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，為了計(jì)算加速度，合理的方法是C
A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度
B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，量取其傾角，由公式a=tanα求出加速度
C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度?
D．依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度．

Answer 1

分析 （1）明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，知道電火花式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電磁式的區(qū)別；
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)1的瞬時(shí)速度，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出點(diǎn)5和0的距離；
（3）通過題目給出的數(shù)據(jù)作出速度-時(shí)間圖象，解出其斜率即是小車的加速度．

解答 解：（1）圖乙是電火花（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是交流220V；
（2）①點(diǎn)1的瞬時(shí)速度為：${v_1}=\frac{{{x_{02}}}}{2T}=\frac{{4.8×1{0^{-2}}}}{0.2}m/s=0.24m/s$
②由于x₀₁=2.0cm，x₁₂=2.8cm，x₂₃=3.6cm，x₃₄=4.4cm，
可知連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為：△x=0.8cm，
故有：x₄₅=x₃₄+△x=4.4+0.8cm=5.2cm，
故計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為：x₅=12.8+5.2cm=18cm；
（3）解：AC、在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點(diǎn)都整齊的排成一條直線，連線時(shí)，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點(diǎn)均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點(diǎn)，由圖線上任意兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度及時(shí)間，用公式a=$\frac{△v}{△t}$算出加速度，所以誤差��；故A錯(cuò)誤，C正確．
B、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，當(dāng)縱坐標(biāo)取不同的標(biāo)度時(shí)，圖象的傾角就會不同，所以量出其傾角，用公式a=tanα算出的數(shù)值并不是加速度，故B錯(cuò)誤．
D、這種方法是不對的，因?yàn)楦�本就不知道加速度是一個(gè)什么函數(shù)，如果是一個(gè)變化值這種方法完全是錯(cuò)誤的，除非你能確定加速度是什么函數(shù)，故D錯(cuò)誤．
故選：C
故答案為：（1）電火花，交流220V；（2）①0.24；②18.0；（3）C．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動的兩個(gè)重要推論的運(yùn)用．