题目内容

（1）打点计时器是实验室常见的仪器．请在空格处填写打点计时器的相关内容．
①电火花打点计时器的工作电压是
220
220
V；
②我国使用的交流电频率是50赫兹，所以打点计时器每隔
0.02
0.02
秒打一次点，又称为打点周期T．
③打点计时器通过
两
两
个接线柱连接电源，在连接到电源上时
不需要
不需要
（填“需要”或“不需要”）区分电源的正负极．
（2）如图是某位同学在研究小车的匀变速直线运动时，通过打点计时器获得的一条纸带．如图示，在所打的点中，取A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点之间还有四个点（未标出），测出各计数点间的距离分别是s1、s2、s3、s4．设打点计时器的打点周期为T，请完成下列问题：

④以下关系式中正确的是
A．s3-s1=3aT2B．s3-s2=
1
2
aT2
C．s4-s3=s2-s1D．s4-s1=3（s2-s1）
⑤小车的加速度a=
(s4+s3)-(s2+s1)
4T2
(s4+s3)-(s2+s1)
4T2
（用s1、s2、s3、s4和T表示）
⑥若已知s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，求打下B点时小车的速度v=
0.30
0.30
m/s（保留两位小数）⑦你认为该同学每隔四个点取一个计数点的做法，有何好处？
计数点距离扩大便于测量，简化计数点间时间隔离便于计算
计数点距离扩大便于测量，简化计数点间时间隔离便于计算
．
分析：（1）打点计时器是根据交流电的电流方向随时间周期性改变而工作的，当交流电频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点；
（2）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；根据公式△x=aT2求解加速度．
解答：解：（1）①电火花打点计时器的工作电压是交流220V；
②打点计时器是根据交流电的电流方向随时间周期性改变而设计的，当交流电频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点；
③交流电的电流方向随时间周期性改变，故将打点计时器通过两个接线柱连接电源，交流电不需要分正负极；
（2）④根据公式△x=aT2，有：
s3-s1=2aT2
s4-s3=s3-s2=s2-s1=aT2
s4-s1=3aT2
故ABC错误，D正确；
⑤根据公式△x=aT2，有：
(s4+s3)-(s2+s1)=a(2T)2 
解得：a=
(s4+s3)-(s2+s1)
4T2

⑥B点速度等于AC段瞬时速度，故：vB=
s1+s2
2T
=
0.02+0.04
2×0.1
=0.30m/s
⑦计数点距离扩大便于测量，简化计数点间时间隔离便于计算；
故答案为：
（1）①220V； ②0.02； ③两，不需要；
（2）④D； ⑤
(s4+s3)-(s2+s1)
4T2
； ⑥0.30m/s；
⑦计数点距离扩大便于测量，简化计数点间时间隔离便于计算．
点评：本题第一小题关键熟悉打点计时器的工作原理；第二小题关键根据匀变速直线运动的推论公式进行列式求解．
练习册系列答案
相关题目
（1）用如图1所示的实验装置，验证牛顿第二定律．

①在平衡摩擦力时，先取下砂桶，将木板不带滑轮的一端垫高，让打点计时器接
交流电源
交流电源
（选填“交流电源”或“直流电源），然后
轻轻推动
轻轻推动
（选填“静止释放”或“轻轻推动”）小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图1右所示，则应
减小
减小
（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹
间隔均匀
间隔均匀
，平衡摩擦力才算完成．
②图2是某次实验中得到的一条纸带，则小车的加速度是
5.00
5.00
m/s2．（计算结果保留三位有效数字）
（2）①甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值，操作如下：
多用电表电阻档有4个倍率：分别为×1K、×100、×10、×1．该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图3中虚线所示）．为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
a．
重新选×10档测量
重新选×10档测量
；
b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处；
c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是
120
120
Ω．
②乙同学用伏安法测量某金属丝的电阻（阻值5～10Ω），实验室提供了下列器材．
A．电压表（0～3V，内阻1kΩ）  B．电压表（0～15V，内阻5kΩ）
C．电流表（0～0.6A，内阻2Ω）      D．电流表（0～3A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，0.2A）        F．滑动变阻器（50Ω，0.6A）
G．直流电源（6V，内阻不计）
另有开关一个、导线若干．
实验中有两种电路可供选择，如图4（甲）和（乙）所示．
本次实验中电路应选
乙
乙
（选填“甲”或“乙”），电压表应选
A
A
，电流表应选
C
C
，滑动变阻器应选
F
F
．（只填器材前的字母代号即可）．
像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
 
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图2）d=
5.15×10-3
5.15×10-3
m（已知l＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=
a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2
a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2l
t
2
1
t
2
2
（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止
；
（4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线．如图3中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
；曲线上部弯曲的原因是
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
．
Ⅰ．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两上光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d（已知L＞＞d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2．则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
d
t1
d
t1
．
（2）用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2L
t
2
1
?
t
2
2
(
t
2
1
-
t
2
2
)d2
2L
t
2
1
?
t
2
2
．
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止
不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止
_．
（4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
；曲线上部弯曲的原因
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
．

Ⅱ．（1）电磁打点计时器是一种计时的仪器，使用时要注意调节好振针的高度，如果振针的位置过低，打出的纸带的点迹是
短线
短线
，还会对纸带产生
较大阻力
较大阻力
，对实验结果有较大的影响．利用打点计时器和如图1的其它器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源，取出纸带．更换纸带，重复步骤b，打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T），
（2）进行数据处理

①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
s2+s3
2T
s2+s3
2T
．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
．试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=
m〔g′-
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
〕
m〔g′-
(S3+S4)-(S1+S2 )
4T2
〕
．
（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图1所示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流”上；
C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能．
其中操作不当的步骤是：
 
（填选项对应的字母）．
②正确操作后打出的纸带如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s1，CE的距离为s2，打点的频率为f，则打C点时重锤下落的速率vc=
 
．
③实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F=
 
．
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（2）某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：
①用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图3中虚线所示）．
为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
a．
 
．
b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处．
c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是
 
．
②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器
A．直流电源（电压3V，内阻不计）
B．电压表V1（量程0-5V，内阻约为5kΩ）
C．电压表V2（量程0-15V，内阻约这25kΩ）
D．电流表A1（量程0-25mA，内阻约为1Ω）
E．电流表A2（量程0-250mA，内阻约为0.1Ω）
F．滑动变阻器一只，阻值0-20Ω
G．电键一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择
 
（填“V1”或“V2”），电流表应选择
 
（填“A1”或“A2”）．请在图4所示的方框内画出电路原理图．
③根据所设计的实验原理图，将图5中实物连接成测量电路．

Ⅰ．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两上光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d（已知L＞＞d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2．则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=______．
（2）用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=______．
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是_______．
（4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是______；曲线上部弯曲的原因______．

Ⅱ．（1）电磁打点计时器是一种计时的仪器，使用时要注意调节好振针的高度，如果振针的位置过低，打出的纸带的点迹是______，还会对纸带产生______，对实验结果有较大的影响．利用打点计时器和如图1的其它器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源，取出纸带．更换纸带，重复步骤b，打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T），
（2）进行数据处理

①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=______．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是______．试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=______．

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