第4节 实验:用打点计时器测速度
【测控导航】
知识点
题号
1.打点计时器的原理及使用
2、4、5
2.纸带的应用
1、3
3.用图象表示速度、数据处理
6
1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是( AB )
A.时间间隔 B.位移
C.平均速度 D.速率
解析:时间可由打点个数确定,故A项正确;用刻度尺可直接测量出两点间的距离即位移的大小,所以B项正确;平均速度和速率必须根据公式由上述两项求得,故C、D项错误.
2.在使用打点计时器前,应检查( ABCD )
A.所用电源是否符合要求
B.纸带是否平整
C.打点周期的等时性是否良好
D.复写纸的安装是否正确
解析:电火花计时器的工作电压为220 V,而电磁打点计时器的电源为6 V以下的交流电源.如果电源电压过高,会烧毁打点计时器的线圈;如果电压过低,会出现不打点或打点不清晰的情况,故选项A正确;如果纸带不平整,可能出现漏点或点迹不清,也可能出现点间距离不准,故选项B正确;打点周期的等时性是打点计时器的重要技术指标,如果等时性不好,会给实验带来很大的误差,故选项C正确;如果使用的是电磁打点计时器,复写纸片应安装在纸带的上面,专用复写纸只有一面涂有复印油墨,有复印油墨的一面朝下,故选项D正确.
3.利用打点计时器打下的纸带( BC )
A.能准确测出某点的瞬时速度
B.能粗略测出某点的瞬时速度
C.能准确测出某段时间内的平均速度
D.可用任意两点间的平均速度代表某点的瞬时速度
解析:利用纸带测速度是在纸带上选取两个相近的点,用这两点间的平均速度代表某点的瞬时速度,所以只能粗略测出某点的瞬时速度,故选项A错,B正确;从纸带上可测出两点间的位移,根据打点周期可准确求出两点间的时间,因此能准确测出某段时间内的平均速度,故选项C正确;“某点”必须包含在所取的两点之间,才能用这两点的平均速度代表“某点”的瞬时速度,并不是任意两点都能代表的,故选项D错误.
由平均速度代替瞬时速度,所取包含该点的时间间隔要尽可能的短.本题选项D有很大的隐蔽性,极易错选.
4.用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号写在空白处.
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压 电源的两个接线柱上.?
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过 ,并压在 下面.?
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则对应这段纸带记录的时间Δt= .?
E.启动电源,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点.
F.利用公式=计算纸带运动的平均速度.
实验步骤的合理顺序是 .?
解析:电磁打点计时器是一种测量时间的仪器,需要使用6 V以下低压交流电源,它每隔一个周期打一个点,因此纸带上两个点之间的时间间隔为一个周期,使用电磁打点计时器时,纸带应穿过两个限位孔,复写纸套在定位轴上,纸带压在复写纸下面,打点时应先接通电源,再让纸带运动.
答案:交流 限位孔 复写纸 0.02(n-1)s BAEDCF
5.(2012汕头高一检测)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50 Hz时,振针每隔 s打一个点.现在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值 .?
解析:T== s=0.02 s
若f<50 Hz,则T>0.02 s
因为v=,所以测出的速度值偏大.
答案:0.02 偏大
6.某同学用手拉动纸带,通过打点计时器打出一行点迹,如图所示.若用较长的刻度尺分别测得Δx1=0.029 0 m,Δx2=0.032 3 m,Δx3=0.044 9 m,Δx4=0.045 9 m,Δx5=0.056 2 m,Δx6=0.058 8 m.
(1)各测量点1、2、3、4、5、6的瞬时速度分别为
v1= m/s,v2= m/s,v3= m/s,?
v4= m/s,v5= m/s,v6= m/s.?
(2)用vt图象表示出纸带运动变化的规律.
解析:(1)在包含各测量点附近取一小段位移Δx,其对应时间均取为Δt=0.1 s.由于Δt很短,可将各测量点附近的平均速度当作各测量点的瞬时速度.由v=可得,1,2,3…6各点的瞬时速度依次为
v1===0.29 m/s
v2==≈0.32 m/s
v3==≈0.45 m/s
v4==≈0.46 m/s
v5==≈0.56 m/s
v6==≈0.59 m/s.
(2)由(1)可得各组v、t数据,列表如下:
测量点
1
2
3
4
5
6
时间t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
速度
v/(m·s-1)
0.29
0.32
0.45
0.46
0.56
0.59
根据表格中各组数据,画出vt图象,如图所示.由vt图象可知,纸带的运动速度是逐渐增大的,但并不随时间均匀变化.
答案:(1)0.29 0.32 0.45 0.46 0.56 0.59
(2)见解析
课件27张PPT。实验互动栏目导航要点例析点击进入课时训练
