1.4实验：用打点计时器测量小车的速度 课时作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
1.4实验：用打点计时器测量小车的速度
课时作业（解析版）
1．打点计时器的打点周期取决于（　　）
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸间的距离
2．实验室电磁打点计时器使用的电源是（　　）
A．220V交流
B．220V直流
C．约8V交流
D．约8V直流
3．用打点计时器时应注意（　　）
A．无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B．使用打点计时器时应先接电源，再拉动纸带
C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D．电磁打点计时器应使用低压交流电源
4．物理实验经常需要测量，以下用于测量时间的仪器是（
）
A．
B．
C．D．
5．请你结合所学物理知识以及对生活现象的判断，将以上四个纸带所反映的运动性质与以下几种物体运动对应
_____纸带能反映足球被踢出后在水平草坪上的滚动过程中的运动性质
_____纸带能反映光滑水平冰面上自由行驶的冰球的运动性质
_____纸带能反映跳伞运动员从离开飞机到落地的过程的运动性质
_____纸带能反映汽车启动过程中的运动性质
6．打点计时器是一种使用___________（填“交流”或“直流”）电源的________仪器，在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花打点计时器：如图中为_______打点计时器，它的工作电压是_______。
7．DIS的三大组成部分是为_____、为_____和为_____，用传感器可以测量变速直线运动的瞬时速度．
8．电火花计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为_____V，实验室使用我国民用电时，每隔_____s时间打一次点．
9．电火花打点计时器是用______电源，它每隔______秒打一次点．某同学在做打点计时器实验时，获得如下两条纸带：图1中相邻两点间的距离相等，说明小车做______运动；图2中相邻两点间的距离逐渐增大，说明小车做_______运动．
10．使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中：
(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为______；
A．把电火花打点计时器固定在桌子上
B．安放纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动
D．接通交流电源
E.按下脉冲输出开关，进行打点
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在______上，还要检查______是否夹在纸带之间；
(3)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带；
①已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两计时点的时间间隔为______；
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距s=______；C点对应的速度是______（计算结果保留三位有效数字）。
11．电火花打点计时器是一种使用　　电源的计时仪器，它的工作电压为　　V，当电源频率为50Hz时，每隔　　s打一个点；实验中在使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过　　，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的　　（选填“上面”还是“下面”）；处理纸带时，每隔3个点选一个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔是　　s。如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变成了60Hz，仍按50Hz的频率计算两点之间的平均速度时，这样算出的速度值域物体速度的真实值相比是　　（选填“偏大”还是“偏小”）。
12．电火花计时器使用_______电源，电压为______V。而电磁式打点计时器使用_____V以下的交流电源。当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔_______s打一个点。
13．关于打点计时器的使用，请完成以下各题。
（1）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到或直接测量而得到的物理量是（______）
①时间间隔；②位移；③加速度；④平均速度
A．①②
B．①③
C．①②④
D．①②③④
（2）打点计时器振针打点的周期取决于（______）
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸间的距离
（3）接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（______）
A．先接通电源，再释放纸带
B．先释放纸带，再接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．不同的实验要求不同
14．在高架道路上，一般限速100km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，回答下列问题：
(1)试写出微型计算机计算汽车速度v的表达式____________。
(2)若L=5m，Δt=0.2s，则照相机将_______________工作。（填会或不会）
15．某同学利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)电磁打点计时器是一种使用_______
（选填“交流”或“直流”
）电源的计时仪器，其中电火花打点计时器的工作电压是
_____V，当电源的频率为
50
Hz
时，它每隔______s
打一次点。
(2)接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作的正确顺序是______。
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
(3)某同学打出下列纸带，表示物体做匀速运动的纸带是________
A．
B．
C．
D．
16．电磁打点计时器是一种使用低压______（填“交”或“直”）流电源的计时仪器，其打点频率为_________Hz。
参考答案
1．B
【详解】
交流电的频率决定了打点的频率。交流电的频率越高，两个相邻计时点之间的时间间隔越短。
故选B。
2．C
【详解】
实验室电磁打点计时器使用的电源是约8V的交流电。故ABD错误，C正确。
故选C。
3．BCD
【详解】
A．电磁打点计时器需要复写纸，电火花计时器不需要复写纸，故A错误；
B．实验时应先接通电源，再拉动纸带，可在纸带上打出更多的点，纸带的利用率更高，故B正确；
C．拉动纸带的方向与限位孔平行可减小摩擦，故C正确；
D．电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故D正确。
故选BCD。
4．BC
【详解】
A．该图是天平，是测量质量的仪器，选项A错误；
B．该图是电磁打点计时器，是计时仪器，选项B正确；
C．该图是电火花打点计时器，是计时仪器，选项C正确；
D．该图是刻度尺，用来测量长度的仪器，选项D错误；
故选BC.
5．B
A
D
C
【详解】
试题分析：足球被提出后做减速运动，即点迹之间的距离越来越小，故选B；冰球在光滑水平冰面上做匀速直线运动，即纸带点迹均匀，故选A；跳伞运动员从离开飞机到落地的过程中先加速，然后匀速，然后减速，故选D；汽车启动过程中，速度越来越大，故选C
考点：考查了直线运动
【名师点睛】
关键是清楚题中四种情况下物体所做的运动性质，然后根据纸带分析
6．交流
计时
电火花
220V
【详解】
[1][2]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器；
[3][4]如图中为电火花打点计时器，它的工作电压是220V。
7．传感器，
数据采集器，
计算机
【详解】
DIS是数字化信息系统的简称，主要由传感器、数据采集器和计算机三部分组成，研究直线运动的实验中，需要的传感器是光电位移传感器．可以测量匀变速直线运动的瞬时速度．
故答案为传感器，数据采集器，计算机．
8．交流
220
0.02
【详解】
打点计时器使用交流电源，电火花打点计时器的工作电压是220V，电源频率为50Hz时，打点周期为
9．交流
0.02s
匀速
加速
【解析】
【详解】
电火花打点计时器是用交流电源，频率为50Hz，它每隔0.02秒打一次点．图1中相邻两点间的距离相等，说明小车做匀速直线运动，图2中相邻两点间的距离逐渐增大，说明小车做加速运动．
10．ABDEC
纸盘轴
墨粉纸盘
0.02s
0.68-0.72
0.100
【详解】
(1)[1]实验时要先安装仪器，然后接通电源让物体拖着纸带运动，则后整理仪器处理数据，则在如下基本步骤中，正确的排列顺序为ABDEC；
(2)[2][3]在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘是否夹在纸带之间；
(3)①[4]已知打点计时器电源频率为，则纸带上打相邻两计时点的时间间隔为0.02s；
②[5]A、B两点间距s=0.70；
[6]C点对应的速度是
11．交流，220，0．02，限位孔，上，0．08，偏小
【分析】
考查用打点计时器测速度
【详解】
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V，电火花打点计时器的工作电压为220V，当电源的频率是50Hz时，它每隔0．02s打一次点。
使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的上面．仪器安装好后，让纸带运动之前应先将打点计时器的电源开关接通。
如果纸带上打下4个点，则记录的时间是t=0．02×4=0．08s；用它实验时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用时间间隔还是按照0．02s计算，因此这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是偏小。
【点睛】
对于基本仪器的使用，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，深刻了解具体操作细节的含义，同时注意电火花计时器和电磁打点计时器在电压上的不同。
12．交流
220V
6V
0.02
【详解】
[1][2]电火花计时器使用220V交流电源；
[3][4]电磁式打点计时器使用6V以下的交流电源。当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔0.02s打一个点。
13．A
B
A
【详解】
（1）[1]打点计时器每隔0.02s打一个点，通过点的数量就可以知道时间间隔。通过用刻度尺量出始末两点之间的距离，可以直接得到小车运动的位移，A正确，B、C、D错误。
（2）[2]因为
所以打点计时器的周期由交流电的频率f决定。故B正确，A、C、D错误。
（3）[3]应先接通电源后释放纸带，这样可以充分利用纸带记录运动情况，故A正确，B、C、D错误。
14．
不会
【详解】
（1）[1]微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以汽车速度的表达式：
（2）[2]根据得：
故没有超速，故照相机不会工作．
15．交流
220
0.02
A
B
【详解】
(1)[1][2][3]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其中电火花打点计时器的工作电压是220V，当电源的频率为
50
Hz
时，它每隔0.02s
打一次点。
(2)[4]为了提高纸带利用率和减小实验误差，应该先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，故选A。
(3)[5]小车带动纸带匀速运动时，打出的计时点时之间的距离相等，故选B。
16．交流
50Hz
【详解】
[1]电磁打点计时器是一种使用低压交流电源工作。
[2]电磁打点计时器打点频率等于交流电的频率，为。