Question

13．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，會用到電磁打點計時器或電火花計時器．

（1）電磁打點計時器和電火花打點計時器都是使用交流電源（填“交流”或“直流”）的計時儀器，其中電火花打點計時器的工作電壓是220V，電磁打點計時器的工作電壓是4～6V．
（2）實驗時打點計時器使用交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，從A點開始每隔4個點取一個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點．
根據(jù)學過的知識可以求出小車在AG段的平均速度$\overline{v}$=0.68m/s，在E點的速度v_E=0.84m/s，小車運動的加速度為1.6m/s²．（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：了解打點計時器的原理和具體使用，尤其是在具體實驗中的操作細節(jié)要明確，要知道打點計時器的打點頻率和周期的含義和關系；
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，根據(jù)中間時刻速度等于一段過程中的平均速度可求出某點的瞬時速度，根據(jù)運動學公式△x=at²求得加速度．

解答 解：電磁打點計時器和電火花計時器都是一種使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器工作電壓是220V；電火花計時器工作電壓是4-6V；當電源頻率是50Hz時，它每隔0.02s秒打一次點．
相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s，
小車在AG段的平均速度$\overline{v}$=$\frac{{x}_{AG}}{6T}$=$\frac{0.4065}{6×0.1}$≈0.68m/s
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_E=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.299-0.1315}{2×0.1}$≈0.84m/s
根據(jù)運動學公式得：△x=at²，
a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.4065-0.1315-0.1315}{0.09}$≈1.6m/s²
故答案為：（1）交流，220，4～6；（2）0.1，0.68 m/s，0.84 m/s，1.6 m/s²．

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用．
提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，知道中間時刻速度等于一段過程中的平均速度，能根據(jù)運動學公式△x=at²求得加速度．