Question

18．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用交流电频率为50Hz打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，完成下面问题．

（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于B
A． 交流电压的高低  B． 交流电的频率    C． 墨粉纸盘的大小　 D． 纸带的长度
（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是A
A．时间间隔     B．加速度       C．瞬时速度     D．平均速度
（3）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中；（要求保留3位有效数字）

瞬时速度	v1	v2	v3	v4	v5
数值（m/s）	0.165	0.214	0.263		0.363

（4）在如图2所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．
（5）由图象求出小车的加速度a=0.50m/s²（要求保留两位位有效数字）．若在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，设f＞50Hz，则测量的加速度值与真实值相比是偏小﹙填偏大，相等，偏小）

Answer 1

分析 1、了解打点计时器的打点原理，由于交变电流方向的改变间隔打点．
2、能直接从纸带得到的是点间距和对应的时间间隔；
3、根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，第4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度；
4、用描点法作图即可，用一条直线通过尽可能多的点，不在线上的点大致均匀地分布与直线的两侧；
5、根据图线的斜率表示加速度求解．

解答 解：（1）当电流为正方向时，振片受向下的力，此时打点一次，当电流方向为反方向时，振片受向上的力，此时不打点，所以在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期．而交流电的周期又等于电源的频率的倒数，故ACD错误，B正确．
故选：B．
（2）A、打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就知道时间间隔，故A正确；
B、加速度求解需要运用匀变速直线运动的公式，故B错误；
C、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故C错误；
D、平均速度的求解需要运用物理公式，故D错误；
故选：A．
（3）4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，
v₄=$\frac{0.1195-0.0568}{2×0.1}$=0.314m/s，
（4）如图所示；

（4）图线的斜率表示加速度，故：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.363-0.165}{0.4}$=0.50m/s²
（5）如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，设f＞50Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at²得：真实的加速度值就会偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小．
故答案为：（1）B
（2）A
（3）0.314
（4）如图
（5）0.50；偏小

点评 对于基本实验仪器，要会正确使用，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做；要熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解决实验中的数据处理问题．