1.4实验：用打点计时器测量小车的速度 同步作业（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
同步作业（解析版）
1．在使用打点计时器研究物体做直线运动的说法中，正确的是（
）
A．先释放物体，后接通电源
B．先接通电源，后释放物体
C．在接通电源的同时释放物体
D．释放物体与接通电源的先后顺序不影响实验结果
2．打点计时器使用的交流电频率为50
Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（　　）
A．偏大
B．偏小
C．无影响
D．无法判断
3．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是(　　)
A．点迹记录了物体运动的时间
B．点迹记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
C．点在纸带上的分布情况反映了物体的形状
D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10
s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08
s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10
s
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10
s
5．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．
6．电磁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以下，当电源频率为50
Hz时，每隔________s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的______面；打点时应先________后___________。
7．某同学在做“用打点计时器测速度”实验
(1)实验室中配备的打点计时器是电火花式的，则应使用的电源电压是_____V
(2)如图是获得的一条纸带。A、B、C、D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x=______cm；C点对应的速度是______m/s（结果保留二位有效数字）
8．（1）打点计时器是一种使用______（“交流”或“直流”）电源的______（“计数”、“计点”、“计时”或“计长度”）仪器，在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器；如图中为______计时器，它的工作电压是______（“220V”或“6V以下”）。
（2）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：
A．松开纸带让物体带着纸带运动
B．安好纸带
C．把打点计时器固定在桌子上
D．接通电源
E．取下纸带
F．断开开关
这些步骤正确的排列顺序为______。
（3）电火花打点计时器使用交流电源工作，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）．
9．如图所示是研究匀变速直线运动实验打出的一条纸带．已知电源频率为50Hz，每5个时间间隔作为一个计数点，A、B、C、D是纸带上的连续四个计数点，测得AB
=
7.30cm，AC
=
15.60cm，AD
=
24.90cm．则AC段的平均速度=___m/s，打C计数点时纸带的速度vC=____m/s；
10．如图所示，图甲、图乙是高中物理中研究物体运动的两种计时器，其中图________为电火花计时器，它使用时应该接到电压为___________电源上，它________（填“能”或“不能”）用干电池供电。若用它打出图丙的一条纸带，测量出DG之间的距离为，则物体在DG之运动的平均速度为___________m/s。
11．打点计时器是一种_________装置，它用的是___________（填直流或交流）电源，通常情况下每隔____秒打一个点．
12．某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为______s。
13．平均速度和瞬时速度的测量
（1）如图所示为打点计时器打出的一条纸带示意图，D、G间的时间间隔Δt=0.1
s，用___________测出D、G间的位移Δx，则D、G间的平均速度v=。
（2）___________（填“D、F间”或“D、G间”）的平均速度更接近E点的瞬时速度。某点的瞬时速度近似等于包含这一点的较小Δt内的___________速度。
14．打点计时器使用的电源为_______（选填交流或直流）电源，打点的时间间隔为0.02s．如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019s，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填：偏大、偏小或不变）．
15．图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，其中图乙是________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是________（填“交流4~6
V”、“交流220
V”、四节干电池）。
参考答案
1．B
【详解】
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点。
故选B。
2．A
【详解】
打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率。当交流电电源的频率为50
Hz时，打点计时器每隔0.02
s打一个点；当交流电电源频率低于50
Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02
s，计算速度时如果仍按0.02
s计时，由v＝可知，因测量值t小于真实值，故导致测量出的速度大于真实值。
故选A。
3．ABD
【详解】
A．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，故A正确
B．同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确；
C．点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状，故C错误；
D．根据对C选项的论述可知，故D正确。
故选ABD。
4．AD
【详解】
AB.如图所示,图中的计数点的取法既是每隔4个点取一个计数点,也是每5个点取一个计数点;
从图中可以数出相邻的计数点间由5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02秒打一个点,所以两计数点间的时间间隔为
,故A正确，B错误；
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为
,故C错误;
D.
每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10
s，故D正确．
5．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．
6．交流
8
0.02
上
接通电源
释放纸带
【详解】
[1][2][3][4][5][6]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压为8V以下，当电源频率为50
Hz时，每隔0.02s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的上面；打点时应先接通电源后释放纸带。
7．220
0.70
0.10
【详解】
(1)[1]．电火花计时器工作电源是交流电，电源电压是
220V。
(2)
[2]．由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离为
s=1.70cm-1.00cm=0.70cm；
[3]．已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s。相邻计算点间有4个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5=0.1s，C的对应的速度为
8．交流
计时
电火花
220V
CBDAFE
偏小
【详解】
（1）[1]
[2]
[3]
[4]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，图示为电火花式计时器，它使用的是交流220V交流电源；
（2）[5]使用打点计时器时应使固定装置，安装纸带，实验时要先接通电源再放纸带，实验完后立即关闭电源，然后再取下纸带，故步骤为：CBDAFE；
（3）[6]根据周期与频率关系，可知
则物体运动的速度为
由于实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，即频率取值偏小了，则这样算出的速度值与物体速度的真实值相比偏小了。
9．0.78
0.88
【详解】
试题分析：AC段的平均速度，
而C点的瞬时速度．
考点：研究匀变速直线运动
【名师点睛】
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．
10．乙　　
220V交流
不能
0.42m/s
【详解】
[1][2][3]．其中图乙为电火花计时器，它使用时应该接到电压为220V交流电源上，它不能用干电池供电。
[4]．物体在DG之运动的平均速度为
11．计时
交流
0.02
【解析】
打点计时器是一种计时仪器,常用交流电源,电源的频率为
，所以每隔0.02s打一个点．
本题答案是：(1).
计时
(2).
交流
(3).
0.02
12．0.1s
【详解】
由于计时器打点的时间间隔为0.02s，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为
t=5×0.02s=0.1s
13．刻度尺
D、F间
平均
【详解】
（1）[1]用刻度尺测出D、G间的位移Δx；
（2）[2][3]D、F间的平均速度更接近E点的瞬时速度。某点的瞬时速度近似等于包含这一点的较小Δt内的平均速度。
14．交流
偏小
【详解】
[1][2]打点计时器使用的电源为交流电源，打点的时间间隔为0.02s．如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019s，那么实际打点周期变小，根据运动学公式得：真实位移差偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
15．电火花打点计时器
交流220V
【详解】
[1][2]图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V.