题目内容

(1)电磁打点计时器使用
 
V的
 
电源(填“交流”或“直流”).
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,利用重物牵引小车,用电磁打点计时器打点,f=50Hz,得到一条清晰的纸带.取其中的A、B、C、…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应如图所示.
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①小车向
 
运动(相对图中方位填“左”或“右”);
②A点到D点的平均速度是
 
m/s,F点瞬时速度是
 
m/s;(保留三位小数)
③根据纸带可以计算小车的加速度a的大小是
 
m/s2(保留2位有效数字,即从左边第一个不是0的数字起留2位数字)
(3)如果当时交变电流的频率是f=51Hz,而计算时任按f=50Hz,那么速度的测量值
 
(选填:偏大、偏小或相等)
分析:了解打点计时器的工作原理,就能够熟练使用打点计时器便能正确解答.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小.明确周期和频率之间的关系,了解真实值和测量值之间的关系,可正确解答.
解答:解:(1)电磁打点计时器使用4-6V的交流电源.
(2)①根据纸带数据可以看出从A点到G点,相邻的两个计数点之间的距离增大,所以从A点到G点速度增大.
重物牵引小车,小车做加速运动,所以小车向左运动.
②由于AB两点之间的共有5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02s打一个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s;
A点到D点的平均速度
.
vAD
=
XAD
tAD
=
0.0415
0.3
=0.138m/s
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小.
vF=
XEG
tEG
=
0.1062-0.0610
0.2
=0.226 m/s
③设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
XDG-XAD
9T2
=
(0.1062-0.0415)-(0.0415-0)
9×(0.1)2
m/s2=0.26m/s2
(3)如果在某次实验中,交流电的频率51Hz,f>50Hz,那么实际打点周期变小,
根据运动学公式v=
x
t
,真实的速度值就会偏大,
所以测量的速度值与真实的速度值相比是偏小.
故答案为:(1)4-6;交流
(2)①左  ②0.138;0.226 ③0.26
(3)偏小
点评:对于基本实验仪器不光要了解其工作原理,还要从实践上去了解它,自己动手去实际操作,达到熟练使用的程度.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
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