题目内容
2.(1)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:A.把电火花计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通220V交流电源
E.按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为ABDEC(填入代表步骤的字母).
(2)如图所示,用毫米刻度尺测量得:AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,则小车在AE段的平均速度为4.51m/s.(结果保留小数点后两位).如果在实验中,某同学不知道实验使用的交流电电源的实际频率已超过50Hz,那么,他计算出来的平均速度值与真实值相比是偏小(填偏大、偏小、相等、无法确定)
分析 (1)在具体进行实验操作时,一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的,因此熟练打点计时器的应用步骤,即可正确解答;
(2)根据刻度尺测量出各段位移的大小;匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可求出某点的瞬时速度,明确频率和周期之间的关系f=$\frac{1}{T}$,根据匀变速直线运动的规律求解.
解答 解:(1)实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,注意实验中为了使打点稳定后再进行实验,同时为了提高纸带的利用率,尽量将纸带上打满点,要先接通电源后释放纸带.要符合事物发展规律,故正确的操作步骤为:ABDEC;
(2)打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,
打点周期等于交流电的周期,为0.02s;
根据平均速度的定义得:
在AE间的平均速度为:$\overline{v}$AE=$\frac{{x}_{AE}}{{t}_{AE}}$=$\frac{36.06cm}{4×0.02s}$≈4.51m/s
打点周期与交流电的周期相同,T=$\frac{1}{f}$=0.02s,当电源频率高于50Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用0.02s,
根据v=$\frac{x}{t}$,因此测出的平均速度数值将比物体的真实数值小.
故答案为:(1)ABDEC;(2)4.51; 偏小.
点评 对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础,对于实验装置和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做;
本题关键明确打点计时器的工作原理,明确匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,注意有效数字与小数点的区分.
练习册系列答案
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