题目内容

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸．
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经这一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
①若打点周期为T，圆盘半径为r，x1，x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含初、末两点），则圆盘角速度的表达式为ω=
x2-x1
(n-1) Tr
x2-x1
(n-1) Tr
．
②若交流电源的频率为50Hz，某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到纸带的一段如图2所示，则角速度为
6.8
6.8
rad/s．
分析：通过纸带打点的时间间隔和位移，求出圆盘的线速度，根据ω=
v
r
得出角速度的表达式，代入数据求出角速度的大小．
解答：解：①若打点周期为T，圆盘半径为r，x1，x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，
n为选定的两点间的打点数（含初、末两点），所以选定的两点时间间隔是（n-1）T，
所以纸带的速度v=
x
t
=
x2-x1
(n-1)T

则圆盘的角速度ω=
v
r
=
x2-x1
(n-1) Tr
，
②从图中可知第一个点到最后一个点共有n=16个点，其总长度L=11.30cm．
代入数据解得：ω=6.8 rad/s．
故答案为：①
x2-x1
(n-1) Tr
；    ②6.8
点评：解决本题的关键知道该实验的原理，通过纸带处理求出圆盘的线速度，根据线速度与角速度的关系，求出角速度的表达式．
练习册系列答案
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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）
①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，圆盘停止转动和打点，取下纸带，进行测量．（计算结果 保留3位有效数字）．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为
3.000cm
3.000cm
．cm；
（2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为
13.0
13.0
rad/s；
（3）纸带运动的加速度大小为
0.593
0.593
m/s2，圆盘转动的角加速度大小为
19.8
19.8
．rad/s2．
一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．
实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．?
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．?
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=
L
nTr
L
nTr
，式中各量的意义是：
式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数
式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数
．
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2 m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为
6.97rad/s
6.97rad/s
．
A．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，某同学用打点计时器来研究它由静止开始转动的情况．如图甲所示，纸带固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．先让打点计时器开始打点，然后使圆盘由静止开始转动，得到如图乙的一段纸带，纸带上每两个相邻计数点间均有四个点未标出．已知圆盘半径r=5.50×10-2m，交流电频率是50Hz，公式v=ω-r表示线速度和角速度的瞬时对应关系，则研究这段纸带会发现，在0-0.4秒这段时间内，圆盘的角速度变化特点是
 
；如果用类似于研究匀加速度运动的方法研究圆盘这段时间内的转动，那么描述圆盘角速度变化快慢的角加速度为
 
．
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精英家教网一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动的角速度．
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．如图2所示，该同学在纸带上打的点上方标上了字母a、b、c、d…．
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=
 
．式中各量的意义是：
 
．
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到的纸带的一段如图2所示．求得角速度为
 
．（保留两位有效数字）
精英家教网一个有一定厚度的圆盘A，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动的角速度．
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片．
实验步骤：
（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（已知电磁打点计时器打点周期为T）．需要测量的物理量有
 
；由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=
 
（用相应的字母表示）．

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