Question

18．某同學在“用打點計時器測速度”的實驗中，用交流電頻率為50Hz打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點．其相鄰點間的距離如圖1所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s，完成下面問題．

（1）電火花計時器正常工作時，其打點的周期取決于B
A． 交流電壓的高低  B． 交流電的頻率    C． 墨粉紙盤的大小　 D． 紙帶的長度
（2）根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以直接得到的物理量是A
A．時間間隔     B．加速度       C．瞬時速度     D．平均速度
（3）根據(jù)紙帶上各個測量點間的距離，某同學已將1、2、3、5點對應的時刻的瞬時速度進行計算并填入表中，請你將4點對應的時刻的瞬時速度填入表中；（要求保留3位有效數(shù)字）

瞬時速度	v1	v2	v3	v4	v5
數(shù)值（m/s）	0.165	0.214	0.263		0.363

（4）在如圖2所示的直角坐標系中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線．
（5）由圖象求出小車的加速度a=0.50m/s²（要求保留兩位位有效數(shù)字）．若在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，設f＞50Hz，則測量的加速度值與真實值相比是偏小﹙填偏大，相等，偏�。�

Answer 1

分析 1、了解打點計時器的打點原理，由于交變電流方向的改變間隔打點．
2、能直接從紙帶得到的是點間距和對應的時間間隔；
3、根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，第4點瞬時速度等于第3與第5點間的平均速度；
4、用描點法作圖即可，用一條直線通過盡可能多的點，不在線上的點大致均勻地分布與直線的兩側；
5、根據(jù)圖線的斜率表示加速度求解．

解答 解：（1）當電流為正方向時，振片受向下的力，此時打點一次，當電流方向為反方向時，振片受向上的力，此時不打點，所以在交流電的一個周期內打點一次，即每兩個點間的時間間隔等于交流電的周期．而交流電的周期又等于電源的頻率的倒數(shù)，故ACD錯誤，B正確．
故選：B．
（2）A、打點計時器是每隔0.02s打下一個點，所以數(shù)點就知道時間間隔，故A正確；
B、加速度求解需要運用勻變速直線運動的公式，故B錯誤；
C、瞬時速度的求解需要運用勻變速直線運動的公式，故C錯誤；
D、平均速度的求解需要運用物理公式，故D錯誤；
故選：A．
（3）4點瞬時速度等于第3與第5點間的平均速度，
v₄=$\frac{0.1195-0.0568}{2×0.1}$=0.314m/s，
（4）如圖所示；

（4）圖線的斜率表示加速度，故：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.363-0.165}{0.4}$=0.50m/s²
（5）如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，設f＞50Hz，那么實際打點周期變小，
根據(jù)運動學公式△x=at²得：真實的加速度值就會偏大，
所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏�。�
故答案為：（1）B
（2）A
（3）0.314
（4）如圖
（5）0.50；偏小

點評 對于基本實驗儀器，要會正確使用，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做；要熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解決實驗中的數(shù)據(jù)處理問題．