2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 第10天 實驗：用打點計時器測速度（含解析）新人教版.doc

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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 第10天 實驗：用打點計時器測速度（含解析）新人教版考綱要求：難易程度：用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移。下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E，按照你對實驗的理解，在各步驟空白處填上適當?shù)膬?nèi)容，然后根據(jù)實際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋?。A在電磁打點計時器的兩接線柱上分別接上導線，導線另一端分別接在50 Hz交流電源的兩接線柱上；B把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過_，并壓在_下面；C用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離x；D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個清晰的點，則這段紙帶記錄的時間t=_；E打開電源開關，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點。F利用公式=計算紙帶運動的平均速度。實驗步驟的合理順序是_。【參考答案】限位孔 復寫紙 （n1）0.02 s BAEDCF【試題解析】使用打點計時器時應該將紙帶穿過限位孔，并將紙帶放在復寫紙下。打點時先開電源再釋放紙帶。合理的操作順序為BAEDCF。交流電頻率為50 Hz，打點時間間隔為0.02 s，紙帶上有n個清晰的點，則時間間隔為（n1）0.02 s?！局R補給】打點計時器的使用（1）拖曳紙帶的物體應靠近打點計時器，以充分利用紙帶，打出更多點跡。（3）要先接通打點計時器的電源，再釋放小車。首先能避免紙帶被提前拖曳，能打點的紙帶縮短；其次可使打下的第一個點對應初速度為零的狀態(tài)，完整地記錄下運動的全過程，便于分析。（3）誤差：紙帶和限位孔、紙帶和紙盤間的摩擦。對于電磁打點計時器，還有振針對紙帶的阻力。使用打點計時器測量瞬時速度時應注意A無論使用電磁打點計時器還是電火花計時器，都應該把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復寫紙壓在紙帶的上面B使用打點計時器時應先接通電源，再拉動紙帶C使用電磁打點計時器在拉動紙帶時，拉動的方向應與限位孔平行D打點計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點之后要立即關閉電源小明拉著穿過打點計時器的紙帶的一端運動，紙帶上打出的點如圖所示，由此判斷紙帶的運動情況是A先勻速后減速 B先加速后勻速C先減速后加速 D先加速后減速如圖為同一打點計時器打出的4條紙帶，其中平均速度最大的是（打點時間間隔均相同）電磁打點計時器和電火花打點計時器都是使用_電源的計時儀器，電磁打點計時器工作的電壓是_V，電火花打點計時器工作的電壓是_V。當電源頻率是50 Hz時，它每隔_打一個點。如圖為物體運動時打點計時器打出的一條紙帶，圖中相鄰的點間還有四個點未畫出，已知打點計時器接交流50 Hz的電源，則ae段的平均速度為_m/s。d瞬時速度約為_m/s。（保留兩位有效數(shù)字）（1）在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上_。A把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面B把打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端，并連好電路C換上新的紙帶，再重做兩次D把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面E使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動F把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼G斷開電源，取出紙帶（2）紙帶上每隔_s打下一點，現(xiàn)在使用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50 Hz時，若仍按照50 Hz計算，則測出的速度值將比真實值_（選填“大”或者“小”）.如圖所示，在紙帶上選好的計時點下面標0，在第5點下面標1，在第10點下面標2，標明的點叫計數(shù)點，則相鄰的計數(shù)點時間間隔為_，兩相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3，測得x1=2.80 cm，x2=3.80 cm，x3=4.76 cm，x4=5.76 cm，x5=6.78 cm。那么：（1）根據(jù)各點的瞬時速度可用極短時間內(nèi)的平均速度表示，可計算1、2、3、4各點的瞬時速度，將得到的數(shù)據(jù)填入下表中。計數(shù)點序號1234通過計數(shù)點的速度v（cm/s）（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出vt圖象（自己確定合理的標度）。（1）打點計時器接_（填“交流”、“直流”）電源，當頻率是50 Hz時，打點計時器每隔_秒打一個點。（2）電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是_。A時間間隔B位移C平均速度D瞬時速度（3）關于打點計時器的使用說法正確的是_。A電磁打點計時器使用的是10 V以下的直流電源B在測量物體速度時，先讓物體運動，后接通打點計時器的電源C使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小D紙帶上打的點越密，說明物體運動得越快 （4）在“練習使用打點計時器”的實驗中，某同學選出了一條清晰的紙帶，如圖所示是小車拖動紙帶用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為我們在紙帶上所選的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s。試求BD、DF兩個過程的平均速度。vBD=_m/s；vDF=_m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【參考答案】BCD 電磁打點計時器使用復寫紙，電火花打點計時器不用復寫紙，A錯誤；實驗時應當先接通電源，再拉動紙帶，B正確；為減小摩擦，拉動紙帶的方向應當與限位孔平行，C正確；打點計時器不能長時間連續(xù)工作，D正確。當電源的頻率是50 Hz時，打點周期為0.02 s；電火花計時器的工作電壓是220 V，打點周期是0.02 s；ae段的平均速度為，d點的瞬時速度約為?！军c睛】對于基本實驗儀器，要會正確使用，了解其工作原理，為將來具體實驗打好基礎，對于實驗裝置和工作原理，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。（1）DBFAEGC或DBAFEGC （2）0.02 大（1）正確的實驗步驟是：把長木板平放在實驗桌上，把打點計時器固定在木板一端，并連好電路，把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后，使小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運動，打完一條紙帶，斷開電源，取下紙帶，換上新紙帶，再重做兩次，即順序為DBFAEGC或DBAFEGC。（2）紙帶上每隔0.02 s打下一點，當電源頻率低于50 Hz時，實際打點周期將變大，而進行計算時，仍然用0.02 s，因此測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值大。0.1 s （1）33.0 42.8 52.6 62.7 （2）如圖所示打點的時間間隔為0.02 s，相鄰計數(shù)點間有5個間隔，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s。由極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，則有，同理可得，。3打點穩(wěn)定后，再讓物體運動，B錯誤；C、使用的電源頻率越高，周期越小，打點的時間間隔就越小，C正確；D、紙帶上打的點越密，說明相同時間內(nèi)物體的位移越小，物體運動得越慢，D錯誤。故選C。（4）BD段的平均速度為：；DF段的平均速度為：。