Question

10．如图1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，且电源的频率是50Hz．

（1）其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电源
B．将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是CBDA．（按顺序填写步骤编号）
（2）在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘_是否夹在两纸带之间．
（3）如图2是某次实验的纸带，舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1_s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x₁=3.0cm、x₂=7.5cm、x₃=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v₁=0.38m/s，通过2计数点的速度v₂=0.53m/s，运动的加速度为1.5m/s²．（结果保留小数点后两位）

Answer 1

分析 根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列实验步骤．
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、2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物体运动的加速度．

解答 解：打点计时器使用交流电源．
（1）操作时，先组装器材，顺序为 C、B，然后进行实验，顺序为D、A，所以正确的顺序为CBDA．
（2）在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘是否夹在两纸带之间．
（3）相邻两个计数点之间的时间间隔为：T=0.02×5s=0.1s．计数点1的瞬时速度为：${v}_{1}=\frac{{x}_{2}}{2T}=\frac{7.5×1{0}^{-2}}{0.2}m/s$=0.38m/s，计数点2的瞬时速度为：${v}_{2}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}=\frac{（13.5-3.0）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.53m/s．
由纸带知，在连续相等时间内的位移之差为：△x=x₂-x₁-x₁=1.5cm，根据△x=aT²得加速度为：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{1.5×1{0}^{-2}}{0.01}m/{s}^{2}=1.5m/{s}^{2}$．
故答案为：交流，（1）CBDA；（2）纸盘轴，墨粉纸盘；（3）0.1，0.38，0.53，1.5．

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推论的运用．