Question

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理中重要的物理實(shí)驗(yàn)儀器，圖中甲、乙兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的，請(qǐng)回答下面的問(wèn)題．
（1）甲圖是

 

計(jì)時(shí)器，采用的是

 

交流電源．（填“低壓”、“220V”）
（2）乙圖是

 

_計(jì)時(shí)器，采用的是

 

交流電源．（填“低壓”、“220V”）
（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，物體拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖丙所示，紙帶上每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出．按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用直尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖丙所示（單位：cm）
①在計(jì)數(shù)點(diǎn)1所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為v₁=

 

 m/s，物體的加速度a=

 

 m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
②該同學(xué)在測(cè)量的時(shí)候沒(méi)有將計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值記錄下來(lái)，根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為

 

cm．

Answer 1

分析：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理、工作特點(diǎn)等，比如工作電壓、打點(diǎn)周期等，掌握基本儀器的使用，能夠正確的使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．正確根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律對(duì)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上1點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答：解：（1）甲圖是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，采用的是低壓交流電源；
（2）乙圖是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓是220V交流電源；
（3）①由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上1點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�
v₁=

x02

t02

=

0.0355

2×0.1

=0.18m/s
設(shè)0到1之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T² 
x₄-x₂=2a₂T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

x24- x02

4T2

=

0.1010-0.0355-0.0355

4×(0.1)2

m/s²=0.75m/s²
②在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差相等，即△x=aT²．
則4、5間的距離為 x₄₅=x₀₁+4△x=1.40cm+4×0.75×（0.1）²cm=4.40cm
則計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值為 x₅=x₀₄+x₄₅=10.10+4.40=14.50cm
故答案為：
（1）電磁打點(diǎn)，低壓 （2）電火花，220v．
（3）①0.18，0.75，
②14.50

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本儀器的使用，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去操作，深刻了解具體操作細(xì)節(jié)的含義，學(xué)會(huì)正確進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．