Question

17．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種很重要的力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，關(guān)于其使用，請(qǐng)完成下列題目：
（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源（選填“直流”或“交流”）的儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是6 V，電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V．當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔0.02 s打一次點(diǎn)．
（2）如圖所示是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶．已知電源頻率為50Hz，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，A、B、C、D是紙帶上的連續(xù)四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得AB=7.30cm，AC=15.60cm，AD=24.90cm．則AC段的平均速度$\overline{v}$=0.78m/s，打C計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度v_C=0.88m/s；
（3）實(shí)驗(yàn)中若使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)的順序應(yīng)該是先接通電源后釋放紙帶．（選填“接通電源”或“釋放紙帶”）
（4）電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源，電壓為220V．當(dāng)電源的頻率為40Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.025s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)交流電的頻率小于40Hz時(shí)，仍按40Hz計(jì)算，則測(cè)量的速度的數(shù)值比真實(shí)的速度數(shù)值偏大（填“偏大”“偏小”“不變”）

Answer 1

分析 根據(jù)平均速度的定義式求出AC段的平均速度，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)C的瞬時(shí)速度．
根據(jù)周期的測(cè)量誤差，結(jié)合△x=aT²分析加速度的測(cè)量誤差．

解答 解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是6V，電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V，當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí)，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．
（2）AC段的平均速度$\overline{v}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.156}{0.2}m/s=0.78m/s$，C點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（24.90-7.30）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.88m/s．
（3）實(shí)驗(yàn)中若使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)的順序應(yīng)該是先接通電源，再釋放紙帶．
（4）當(dāng)電源的頻率為40Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.025s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)交流電的頻率小于40Hz時(shí)，仍按40Hz計(jì)算，則周期的測(cè)量值偏小，根據(jù)a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$知，加速度的測(cè)量值偏大．
故答案為：（1）交流，6，220，0.02           
（2）0.78，0.88．
（3）接通電源，釋放紙帶             
（4）0.025，偏大

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)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(dòng)推論的運(yùn)用．