Question

13．某同學用圖甲所示的裝置做“測定勻變速運動的加速度”的實驗，圖乙為用打點計時器打出的一條紙帶，紙帶上標出的 0、1、2、3、4、5都是選中的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間還有四個打印點沒有畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零刻度線跟“0”計數(shù)點對齊．由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離d ₁、d ₂、d ₃．

（1）電火花計時器應與電壓為220V的交流（選填“直流”或“交流”） 電源連接．所用電源的頻率為50Hz，電火花計時器每隔0.02s打一個點．
（2）實驗中，除了電火花計時器（含墨粉紙盤）、小車、一端附有滑輪的長木板、鉤碼若干、開關外，下列器材中，還需要AC（填選項代號）
A．紙帶             B．天平         C．刻度尺            D．秒表
（3）讀出距離：d₁=1.20cm，d₂=5.40 cm，d₃=12.00 cm；
（4）計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度v₂=0.21 m/s；（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）電火花打點計時器是使用交流電源的計時儀器，工作電壓是220V，根據(jù)所用電源的頻率為50Hz，求得打點的周期．
（2）根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的器材；
（3）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)方法可得出最終的讀數(shù)；
（4）根據(jù)平均速度公式可求得中間時刻的瞬時速度．

解答 解：（1）電磁打點計時器是一種能夠按照相同的時間間隔，在紙帶上連續(xù)打點的儀器，它使用交流電源，由學生電源供電，工作電壓為4～6V．應用打點計時器時，要先接通電源，然后再放開紙帶，故B正確；
（2）使用打點計時器是需要用電壓合適的交流電源；處理紙帶時需要用刻度尺，由于打點計時器記錄了小車運動時間，因此不需要秒表，與天平；
故選：AC；
（3）刻度尺最小分度為0.1cm，故讀數(shù)為d₂=5.40cm，d₃=12.00cm；
（4）由于中間有四點未畫出，故T=5×0.02=0.1s； d₂=5.40cm=0.0540m； d₃=12.00cm=0.1200m；
計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度v₂=$\frac{3bpl1ff_{2}-lxjdjj9_{1}}{2T}$=$\frac{5.40-1.20}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.21m/s；
故答案為：（1）220V；交流； 0.02s；（2）AC；（3）5.40；12.00；（4）0.21．

點評 本題考查了打點計時器的工作電源、電壓、使用打點計時器的注意事項以及紙帶的處理方法，要注意明確中間時刻瞬時速度的計算方法，同時在計算中要注意換算單位．