Question

13．某同学用图甲所示的装置做“测定匀变速运动的加速度”的实验，图乙为用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的 0、1、2、3、4、5都是选中的计数点，相邻两个计数点间还有四个打印点没有画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐．由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d ₁、d ₂、d ₃．

（1）电火花计时器应与电压为220V的交流（选填“直流”或“交流”） 电源连接．所用电源的频率为50Hz，电火花计时器每隔0.02s打一个点．
（2）实验中，除了电火花计时器（含墨粉纸盘）、小车、一端附有滑轮的长木板、钩码若干、开关外，下列器材中，还需要AC（填选项代号）
A．纸带             B．天平         C．刻度尺            D．秒表
（3）读出距离：d₁=1.20cm，d₂=5.40 cm，d₃=12.00 cm；
（4）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度v₂=0.21 m/s；（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）电火花打点计时器是使用交流电源的计时仪器，工作电压是220V，根据所用电源的频率为50Hz，求得打点的周期．
（2）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材；
（3）根据刻度尺的读数方法可得出最终的读数；
（4）根据平均速度公式可求得中间时刻的瞬时速度．

解答 解：（1）电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压为4～6V．应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带，故B正确；
（2）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，与天平；
故选：AC；
（3）刻度尺最小分度为0.1cm，故读数为d₂=5.40cm，d₃=12.00cm；
（4）由于中间有四点未画出，故T=5×0.02=0.1s； d₂=5.40cm=0.0540m； d₃=12.00cm=0.1200m；
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度v₂=$\frac{{d}_{2}-{d}_{1}}{2T}$=$\frac{5.40-1.20}{2×0.1}×1{0}^{-2}$=0.21m/s；
故答案为：（1）220V；交流； 0.02s；（2）AC；（3）5.40；12.00；（4）0.21．

点评 本题考查了打点计时器的工作电源、电压、使用打点计时器的注意事项以及纸带的处理方法，要注意明确中间时刻瞬时速度的计算方法，同时在计算中要注意换算单位．