Question

19．打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，如图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，
（1）乙图是电火花打点计时器，所接电源为频率为50Hz的交流电源时（填直流或交流），每隔0.02 s打一次点．
（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图丙所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示（单位：cm）

①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v₁=0.18m/s，物体的加速度a=0.75m/s²（保留两位有效数字）②该同学在测量的时候没有将计数点
5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为14.50cm．

Answer 1

分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点1的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小和点5和0的距离．

解答 解：（1）乙图是电火花计时器，电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源，当电源的频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点．
（2）①点1的瞬时速度v₁=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=$\frac{0.0355}{0.2}$=0.18m/s．
因为x₀₁=1.40cm，x₁₂=2.15cm，x₂₃=2.90cm，x₃₄=3.65cm，
可知连续相等时间内的位移之差△x=0.75cm，
根据△x=aT²，得a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0075}{0.01}$=0.75m/s²．
②x₄₅=x₃₄+△x=3.65+0.75cm=4.40cm，
所以计数点5到0点的距离为x₅=10.10+4.40cm=14.50cm．
故答案为：（1）电火花，交流，0.02；     
（2）①0.18，0.75； ②14.50．

点评 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的两个重要推论的运用．