题目内容

10.如图所示是电火花计时器的示意图.电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用交流(选填“交流”或“直流”)电源,工作电压220V,电源频率50Hz时每隔0.02s打一次点.某同学的部分步骤做如下
A.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座
C.放开小车,打开打点计时器开关
D.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花打点计时器
上述步骤中有错误的是C.(填写步骤编号) 
如图是该次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,选定1、2共三个计数点.每两个计数点间有四个计时点未画出.各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3.0cm、x2=7.5cm、则物体通过1计数点的速度v1=0.375m/s,运动的加速度为1.5m/s2.

分析 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;
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运动的加速度.

解答 解:如图所示是电火花计时器的示意图,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,工作电压为220V,当电源的频率是50Hz时,每隔0.02s打一次点.
实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,
上述步骤错误的是C,应该接通开关,听到放电声,释放纸带运动.
计数点1的瞬时速度等于0、2间的平均速度,则v1=$\frac{{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.075}{0.2}$m/s=0.375m/s,
因为x01=3.0cm,x12=4.5cm,x23=6cm,可知连续相等时间内的位移之差△x=1.5cm.
根据△x=aT2得,a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{0.015}{0.01}$=1.5m/s2.
故答案为:交流,220,0.02,C,0.375,1.5.

点评 对于基本仪器的使用和工作原理,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,以加强基本仪器的了解和使用;
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两个重要推论的运用.

练习册系列答案
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18.(1)电磁打点计时器是一种使用交流 (选填“交流”或“直流”) 电源的计时仪器,在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,实验室提供了以下器材:电磁打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表、在本实验中不需要的器材是秒表
(2)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,物块在重物带动下在桌面上运动.打点计时器的工作频率为50Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,
其中每相邻两计数点之间还有4个记时点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为S1=7.05cm、S2=7.68cm cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm.

①部分实验步骤如下:
A.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.
B.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.
C. 先放开小车,再接通电源.
D.测量完毕,关闭电源,取出纸带
上述实验步骤中有错的是:C(用字母填写).
②图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s.
③计数点5对应的瞬时速度大小为v5=0.93 m/s(保留两位有效数字).
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度计算式应为a=$\frac{({s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6})-({s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3})}{9{T}^{2}}$(选填S1、S2、S3、S4、S5、S6、T表示),代入测量数据计算,大小为a=0.64 m/s2.

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